Как проверить возбуждение на генераторе

Как проверить возбуждение генератора

Проверка провода возбуждения генератора

Основным источником энергии в автомобиле является генератор, это своего рода «мини-электростанция». Неправильная или нестабильная работа данного агрегата чревата низким уровнем заряда аккумулятора (аккумулятора). Неисправный генератор не обеспечивает зарядку, поэтому бортовая сеть автомобиля будет работать от аккумулятора, которого хватит ненадолго. В результате аккумулятор полностью разряжен, двигатель «глохнет» где-то за городом и у вас новая «головная боль» и необходимость замены генератора.

Чтобы не допустить подобного сценария, необходимо регулярно контролировать состояние этого устройства, а также уровень заряда, который оно обеспечивает. Если вы заметили какие-либо перебои в работе, вам необходимо проверить генератор, и теперь вы узнаете, как это сделать.

Но сначала, думаю, необходимо поговорить о мерах предосторожности и некоторых правилах, которые необходимо соблюдать при проверке этого прибора, чтобы не повредить его.

Проверить работоспособность генератора на короткое замыкание, т.е. «на искру».
Подключите клемму «30» (в некоторых случаях «B +») к массе или клемме 67 (в некоторых случаях «D+»).
Чтобы генератор работал без включения потребителей, особенно нежелательно работать с отключенным аккумулятором.
Провести сварочные работы на кузове с подключенными проводами генератора и аккумулятора.

Проверка провода возбуждения генератора

Проверка проводится с помощью вольтметра или амперметра.
Клапаны управляются напряжением не более 12 В.
При замене проводки электрогенератора необходимо подбирать провода одинакового сечения и длины.
Перед проверкой устройства убедитесь, что все соединения исправны и приводной ремень правильно натянут. Правильно натянутым считается ремень, который при нажатии к центру с силой 10 кг / с прогибается не более чем на 10-15 мм.

Как проверить генератор мультиметром или вольтметром?

Проверка провода возбуждения генератора

Проверка регулятора напряжения

Для проверки регулятора напряжения понадобится вольтметр со шкалой от 0 до 15 В. Перед началом проверки необходимо прогреть двигатель около 15 минут на средних оборотах с включенными фарами.
Измерьте напряжение между клеммами «массы» генератора и «30» («B +»). Вольтметр должен показывать нормальное напряжение для конкретного автомобиля. Например, для ВАЗ 2108 он будет соответствовать — 13,5-14,6 В. Если напряжение ниже или выше, то, скорее всего, требуется замена регулятора.
Также вы можете проверить регулируемое напряжение, для этого подключите вольтметр к клеммам аккумулятора. Следует отметить, что это измерение будет неточным, если вы уверены, что проводка на 100% исправна. В то же время двигатель должен работать на близких средних оборотах при включенных фарах и других потребителях электроэнергии. Величина напряжения должна соответствовать определенному значению для конкретной модели автомобиля.

Проверка диодного моста генератора

Включите вольтметр в режиме измерения переменного тока и подключите его к «массе» и клемме «30» («B +»). Напряжение не должно превышать 0,5В, иначе есть вероятность выхода из строя диода.
Для проверки замыкания на землю необходимо отсоединить аккумуляторную батарею и отсоединить кабель генератора, идущий к клемме «30» («B+»).
Затем подключите устройство между клеммой «30» («B +») и отключенным проводом генератора. Если ток разряда на приборе превышает — 0,5 мА, можно предположить, что имеет место пробой диодов или изоляции обмоток диода генератора.
Ток отдачи проверяется с помощью специального щупа, который является дополнением к мультиметру. Это что-то вроде зажима или зажима, который зажимает провода, таким образом измеряя ток, протекающий по проводу.

Проверка тока отдачи

Для измерения тока отдачи необходимо прикрыть провод щупом, идущий на вывод «30» («B+»).
Затем запустите двигатель и произведите измерение; во время измерения двигатель должен работать на высоких оборотах. Включите приборы по очереди и снимите мерки для каждого потребителя отдельно.
Затем посчитайте показания.
Следующий тест необходимо провести при одновременном включении всех утилит. Значение измерения не должно быть меньше суммы показаний каждого из потребителей, при измерении каждого из них по очереди допускается расхождение в 5 А в нижнюю сторону.

Проверка тока возбуждения генератора

Чтобы проверить ток возбуждения генератора, запустите двигатель и дайте ему поработать на высоких оборотах.
Поместите измерительный зонд вокруг провода, подключенного к клемме 67 («D +»), показания на приборе будут соответствовать значению тока возбуждения, на работающем генераторе — 3-7 А.

Для проверки обмоток возбуждения потребуется снять щеткодержатель и регулятор напряжения. Может потребоваться очистка контактных колец, а также проверка на обрыв обмотки или замыкание на массу».

Возбуждаем генератор (LADA Samara и подобные)

Если отвечать на вопрос коротко, можно ли подвести возбуждение от аккумулятора, то да, можно, но через диод.

Более подробно. Если вдруг пропало возбуждение генератора, то можно подвести напряжение от аккумулятора ко входу D генератора во время или сразу после запуска двигателя. Вскоре исправный генератор должен перейти в режим самовозбуждения от вырабатываемого им самим напряжения. Подключать нужно через диод, но не напрямую, иначе рискуете спалить допдиоды генератора. И естественно, только при включенном зажигании, иначе посадите аккумулятор во время стоянки.

Теперь совсем подробно. Сам по себе, просто посредством вращения ротора, генератор не станет вырабатывать напряжение. Чтобы он начал это делать, его нужно возбудить — «дать пинка», и для этого в нём есть обмотка возбуждения, которая потребляет некоторый ток. Напряжение на неё подводится через контакт D генератора и регулятор напряжения. Регулятор также отключает обмотку при превышении вырабатываемого напряжения, собственно в этом и вся его функция.
Есть 2 режима питания обмотки возбуждения. Стартовый, когда двигатель запускается; и рабочий, когда генератор уже работает. В первом случае питание на обмотку подается от аккумулятора через лампу контроля заряда и последовательно включенный с ней диод. Во втором случае, когда генератор начал вырабатывать напряжение, питание обмотки идёт через его 3 дополнительных диода — автономно.

Стрелкой показан один из дополнительных диодов — диодов обмотки возбуждения. Видно, насколько он отличается от основных, больших диодов..

Бывает, что генератор не хочет возбуждаться.
Самый первый и простой возможный вариант здесь — проверить клемму контакте D генератора, там может быть плохой контакт, всё очень просто: поджимаем, зачищаем, радуемся.
Другой вариант: перегорела контрольная лампа заряда. Естественно, её можно заменить. Но если менять сейчас ну никак, в дороге например, есть следующие варианты:
— «газануть», и вполне вероятно, что генератор возбудится, благодаря остаточной намагниченности;
— подать напряжение на обмотку возбуждения искусственно, т.е. отдельным проводом с аккумулятора.
Вот о последнем способе и поговорим.

Берём провод, последовательно с ним диод и подключаем от плюса аккумулятора к D-контакту генератора. Если генератор исправен, он перейдет в автономный режим, и провод можно будет отключить.
Теперь главное: ~~нахрена козе баян~~ зачем нужен диод. А нужен он для того, чтобы не убить дополнительные диоды. Посмотрим схему:

Адаптированная и откорректированная схема заряда LADA Samara..

Обмотка возбуждения ВАЗ-2108 и подобных автомобилей питается не от основных диодов, а от дополнительных, специально для неё предназначенных (на схеме — слева горизонтально). Эти диоды рассчитаны на небольшой ток. Если пробежаться по схеме, то видно, что никуда более, чем на обмотку возбуждения, ток с них попасть не может.
Если же мы подключим «+» аккумулятора прямо к D-контакту (он же 61), и генератор возбудится и начнёт вырабатывать напряжение, то ток потечёт как через 3 основных диода, так и через 3 дополнительных — параллельно. И потечёт он на всю нагрузку автомобиля! А допдиоды слаботочные, и они элементарно могут сгореть, что повлечёт полную потерю возбуждения и замену диодного моста или по крайней мере этих диодов.

Движение тока в случае подключения аккумулятора напрямую к обмотке возбуждения..

Если же мы запитываем обмотку через диод, то он допускает ток только от аккумулятора, но не наоборот.

Возвращаясь к моему спору с тем человеком, который утверждал, что «похрен через диод, через лампу или предохранитель». Да, похрен, но только если это касается генераторов без допдиодов обмотки возбуждения, а это генераторы ВАЗ-2101, некоторой «классики», «камазовские» и возможно какие-то ещё. Да, в таких генераторах обмотка запитана прямо от основных диодов, а им в свою очередь откровенно пофиг, какой ток через них идёт — они же и служат для основного питания. Но такое не прокатит на «переднем приводе»!

И ещё, если обратить внимание на первую схему, то там зелёным выделены 2 резистора и диод. Эта группа также может давать стартовое возбуждение, даже если перегорела лампа контроля заряда — фактически это обход. А диод в ней предотвращает запитывание всей нагрузки в обратном направлении: от допдиодов на остальную схему автомобиля.
Кстати, эта группа есть не на всех схемах LADA Samara. В частности здесь приведена схема ВАЗ-2114, но на схеме ВАЗ-2108 (первые выпуски) есть только резисторы, а на схеме ВАЗ-2115 этой группы нет вообще. На ВАЗ-2110 также такого обхода уже, увы, нет, так что если лампа контроля заряда перегорела (что можно и не заметить), то всё — только внешнее возбуждение или «прогазовка».
Отсюда, кстати, мораль: следите за исправностью этой лампы, а то можно в дороге остаться с севшим аккумулятором, не заметив, что генератор не даёт зарядку.
И мораль номер два: при замене этой лампы на светодиод, питание на обмотку возбуждения также не пойдёт!

Ну и разумеется, если видны явные симптомы неисправности генератора, не нужно делать костыли, заводить «левые» провода, да ещё не зная, как всё это устроено — риск может быть велик. Лучше займитесь ремонтом генератора и цепей заряда.

Проверка генератора на автомобиле

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

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

detali-generatora

Таблица типичных неисправностей генератора

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

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

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

Проверка генератора на автомобиле

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

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

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

Как проверить генератор автомобиля мультиметром

Полная диагностика всех узлов в цепи и внутренних компонентов позволяет выявить некорректно работающий элемент, который даёт сбои в зависимости от условий эксплуатации, либо температурных режимов. Вовремя установить такое слабое место в генераторе – значит избежать более дорогостоящего ремонта или полной замены всего механизма. Проверку проводят последовательно, замеряя каждый узел и цепь на сопротивление, напряжение, силу тока и наличие пробоев «на массу», коротких замыканий в обмотках статора и ротора.

Диодный мост генератора

Предназначен для выпрямления тока и состоит из блока, в который входит шесть парных диодов (три на «минус», три на «плюс»). Перед тестом диодного моста необходимо отключить АКБ, сняв клемму «минус», и отключить от блока всю проводку к реле-регулятору напряжения. Мультиметр включают в режиме омметра, красный разъём «плюс» подключают к положительному выводу блока диодов, чёрный «минус» – на массу (корпус генератора). Если диодный мост исправен, то значение на табло мультиметра покажет бесконечность. В противном случае любое сопротивление означает, что выпрямитель неисправен.

Регулятор напряжения

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

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

Ток возбуждения генератора

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

Ток отдачи

Позволяет выявить короткие замыкания в цепи на конкретном участке и стабильность силы тока генератора на выходе. Для замера мультиметр в режиме амперметра последовательно подключают к клемме «30» (В+) и массе генератора. Далее запускают агрегат на высоких оборотах и активируют все потребители электроэнергии одновременно. Через 2-3 минуты снимают показатель силы тока и отключают электрооборудование. На каждую отдельную цепь снимают новый замер: фары ближнего света, кондиционер, аудиосистема, габариты, дальний свет, поворотники. Когда каждый отдельный потребитель будет измерен, все значения складывают и сравнивают с общим. Погрешность не должна превышать отметки в 5 Ампер.

Обмотки

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

Как проверить работу генератора на автомобиле без измерительных приборов

Работоспособность генератора можно проверить без мультиметра или тестера, сняв клемму «минус» во время работы двигателя. Этот способ подходит только для старых моделей автомобилей, где цепь питания не находится под управлением ЭСУД (электронной системы управления двигателем). Если применить такой способ на современных ДВС, то в результате резкого скачка напряжения из строя может выйти часть электрооборудования, перегореть предохранители в блоке, нарушиться регулировка многих датчиков и система выдаст ошибку «Check Engine».

На агрегатах старого типа проверку выполняют следующим образом:

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

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

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

Как проверить дома генератор на 12 вольт, снятый с автомобиля

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

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

Устройство автомобильного генератора и его проверка

Устройство и принцип работы автомобильного генератора
Электрооборудование любого автомобиля включает в себя генератор — устройство, преобразующее механическую энергию, получаемую от двигателя, в электрическую. Вместе с регулятором напряжения он называется генераторной установкой. На современные автомобили устанавливаются генераторы переменного тока. Они в наибольшей степени отвечают предъявляемым требованиям.

Требования, предъявляемые к генератору:
выходные параметры генератора должны быть таковы, чтобы в любых режимах движения автомобиля не происходил прогрессивный разряд аккумуляторной батареи;
напряжение в бортовой сети автомобиля, питаемой генератором, должно быть стабильно в широком диапазоне изменения частоты вращения и нагрузок.

Последнее требование вызвано тем, что аккумуляторная батарея весьма чувствительна к степени стабильности напряжения. Слишком низкое напряжение вызывает недозаряд батареи и, как следствие, затруднения с пуском двигателя, слишком высокое напряжение приводит к перезаряду батареи и, ускоренному выходу ее из строя.

Принцип работы генератора и его принципиальное конструктивное устройство одинаковы для всех автомобилей, отличаются только качеством изготовления, габаритами и расположением присоединительных узлов.

Основные части генератора:
1. Шкив – служит для передачи механической энергии от двигателя к валу генератора посредством ремня;
2. Корпус генератора состоит из двух крышек: передняя (со стороны шкива) и задняя (со стороны контактных колец), предназначены для крепления статора, установки генератора на двигателе и размещения подшипников (опор) ротора. На задней крышке размещаются выпрямитель, щеточный узел, регулятор напряжения (если он встроенный) и внешние выводы для подключения к системе электрооборудования;
3. Ротор — стальной вал с расположенными на нем двумя стальными втулками кпювообразной формы. Между ними находится обмотка возбуждения, выводы которой соединены с контактными кольцами. Генераторы оборудованы преимущественно цилиндрическими медными контактными кольцами;
4. Статор — пакет, набранный из стальных листов, имеющий форму трубы. В его пазах расположена трехфазная обмотка, в которой вырабатывается мощность генератора;
5. Сборка с выпрямительными диодами — объединяет шесть мощных диодов, запрессованных по три в положительный и отрицательный теплоотводы;
6. Регулятор напряжения — устройство, поддерживающее напряжение бортовой сети автомобиля в заданных пределах при изменении электрической нагрузки, частоты вращения ротора генератора и температуры окружающей среды;
7. Щеточный узел – съемная пластмассовая конструкция. В ней установлены подпружиненные щетки, контактирующие с кольцами ротора;
8. Защитная крышка диодного модуля.

Рассмотрим электрическую схему соединения элементов генератора.

Принципиальная электрическая схема генераторной установки:
1. Включатель зажигания;
2. Помехоподавляющий конденсатор;
3. Аккумуляторная батарея;
4. Лампа-индикатор исправности генератора;
5. Положительные диоды силового выпрямителя;
6. Отрицательные диоды силового выпрямителя;
7. Диоды обмотки возбуждения;
8. Обмотки трех фаз статора;
9. Обмотка возбуждения(ротор);
10. Щеточный узел;
11. Регулятор напряжения;
B+ Выход генератора "+";
B- "Масса" генератора;
D+ Питание обмотки возбуждения, опорное напряжение для регулятора напряжения.

В основе работы генератора лежит эффект электромагнитной индукции. Если катушку, например, из медного провода, пронизывает магнитный поток, то при его изменении на выводах катушки появляется электрическое напряжение, пропорциональное скорости изменения магнитного потока. И наоборот, для образования магнитного потока достаточно пропустить через катушку электрический ток. Таким образом, для получения переменного электрического тока требуются источник переменного магнитного поля и катушка, с которой непосредственно будет сниматься переменное напряжение.

Обмотка возбуждения с полюсной системой, валом и контактными кольцами образуют ротор, его важнейшую вращающуюся часть, которая и является источником переменного магнитного поля.

Ротор генератора
1. вал ротора;
2. полюса ротора;
3. обмотка возбуждения;
4. контактные кольца.

Полюсная система ротора имеет остаточный магнитный поток, который присутствует даже при отсутствии тока в обмотке возбуждения. Однако его значение невелико и способно обеспечить самовозбуждение генератора только на слишком высоких частотах вращения. Поэтому, для первоначального намагничивания ротора через его обмотку пропускают небольшой ток от аккумуляторной батареи, обычно через лампу контроля работоспособности генератора. Сила этого тока не должна быть слишком большой, чтобы не разряжать аккумуляторную батарею, но и не слишком малой, чтобы генератор мог возбудиться уже на холостых оборотах двигателя. Исходя из этих соображений, мощность контрольной лампы обычно составляет 2…3 Вт. После того, как напряжение на обмотках статора достигает рабочей величины, лампа тухнет, и питание обмотки возбуждения осуществляется от самого генератора. В этом случае генератор работает на самовозбуждении.

Выходное напряжение снимается с обмоток статора. При вращении ротора напротив катушек обмотки статора появляются попеременно "северный" и "южный" полюсы ротора, т. е. направление магнитного потока, пронизывающего катушку статора, меняется, что и вызывает появление в ней переменного напряжения. Частота этого напряжения зависит от частоты вращения ротора генератора и числа его пар полюсов.

Статор генератора
1. обмотка статора;
2. выводы обмоток;
3. магнитопровод.

Обмотка статора трехфазная. Она состоит из трех отдельных обмоток, называемых обмотками фаз или просто фазами, намотанных по определенной технологии на магнитопровод. Напряжение и токи в обмотках смещены друг относительно друга на треть периода, т.е. на 120 электрических градусов, как это показано на рисунке.

Осциллограммы фазовых напряжений обмоток
U1, U2, U3 – напряжения обмоток;
Т – период сигнала (360 градусов);
F – фаза смещения (120 градусов).

Фазовые обмотки могут соединяться в "звезду" или "треугольник".

Виды соединения обмоток
1. «звездой»;
2. «треугольником».

При соединении в "треугольник" ток в каждой из обмоток в 1,7 раза меньше тока, отдаваемого генератором. Это значит, что при том же отдаваемом генератором токе, ток в обмотках при соединении в "треугольник" значительно меньше, чем у "звезды". Поэтому в генераторах большой мощности довольно часто применяют соединение в "треугольник", т. к. при меньших токах обмотки можно наматывать более тонким проводом, что технологичнее. Более тонкий провод можно применять и при соединении типа "звезда". В этом случае обмотку выполняют из двух параллельных обмоток, каждая из которых соединена в "звезду", т. е. получается "двойная звезда".

Для того, чтобы магнитный поток обмотки возбуждения подводился непосредственно к обмотке статора и не рассеивался в пространстве, катушки помещены в пазы стальной конструкции — магнитопровода. Так как переменное магнитное поле наводится не только в катушках, но и в магнитопроводе статора, то это приводит к возникновению паразитных вихревых токов, которые ведут к потере мощности и нагревают статор. Для уменьшения проявления этого эффекта магнитопровод изготавливают из набора стальных пластин (пакета железа).

Бортовая сеть автомобиля требует подведения к ней постоянного напряжения. Поэтому обмотка статора питает бортовую сеть автомобиля через выпрямитель, встроенный в генератор. Выпрямитель для трехфазной системы содержит шесть силовых полупроводниковых диодов, три из которых соединены с выводом "+" генератора, а другие три с выводом "—" ("массой"). Полупроводниковые диоды находятся в открытом состоянии и не оказывают существенного сопротивления прохождению тока при приложении к ним напряжения в прямом направлении и практически не пропускают ток при обратном напряжении. Следует обратить внимание на то, что под термином "выпрямительный диод" не всегда скрывается привычная конструкция, имеющая корпус, выводы и т. д. иногда это просто полупроводниковый кремниевый переход, загерметизированный на теплоотводе.

Сборка с выпрямительными диодами
1. силовые диоды;
2. дополнительные диоды;
3. теплоотвод.

Многие производители в целях защиты электронных узлов автомобиля от всплесков напряжения заменяют диоды силового моста стабилитронами. Отличие стабилитрона от выпрямительного диода состоит в том, что при воздействии на него напряжения в обратном направлении он не пропускает ток лишь до определенной величины этого напряжения, называемого напряжением стабилизации. Обычно в силовых стабилитронах напряжение стабилизации составляет 25… 30 В. При достижении этого напряжения стабилитроны "пробиваются ", т. е. начинают пропускать ток в обратном направлении, причем в определенных пределах изменения силы этого тока напряжение на стабилитроне, а, следовательно, и на выводе "+" генератора остается неизменным, не достигающем опасных для электронных узлов значений. Свойство стабилитрона поддерживать на своих выводах постоянство напряжения после "пробоя" используется и в регуляторах напряжения.

Как было отмечено выше, напряжения на обмотках изменяются по кривым, близким к синусоиде и в одни моменты времени они положительны, в другие отрицательны. Если положительное направление напряжения в фазе принять по стрелке, направленной к нулевой точке обмотки статора, а отрицательное от нее то, например, для момента времени t когда напряжение второй фазы отсутствует, первой фазы — положительно, а третьей — отрицательно. Направление напряжений фаз соответствует стрелкам показанным на рисунке.

Направление токов в обмотках и выпрямителе генератора

Ток через обмотки, диоды и нагрузку будет протекать в направлении этих стрелок. Рассмотрев любые другие моменты времени, легко убедиться, что в трехфазной системе напряжения, возникающего в обмотках фаз генератора, диоды силового выпрямителя переходят из открытого состояния в закрытое и обратно таким образом, что ток в нагрузке имеет только одно направление — от вывода "+" генераторной установки к ее выводу "—" ("массе"), т. е. в нагрузке протекает постоянный (выпрямленный) ток.

У значительного количества типов генераторов обмотка возбуждения подключается к собственному выпрямителю, собранному на трех диодах. Такое подключение обмотки возбуждения препятствует протеканию через нее тока разряда аккумуляторной батареи при неработающем двигателе автомобиля. Диоды выпрямителя обмотки возбуждения работают аналогично, питая выпрямленным током эту обмотку. Причем в выпрямитель обмотки возбуждения тоже входят 6 диодов, три из них общие с силовым выпрямителем (отрицательные диоды). Ток возбуждения значительно меньше, чем ток, отдаваемый генератором в нагрузку. Поэтому в качестве диодов обмотки возбуждения применяются малогабаритные слаботочные диоды на ток не более 2 А (для сравнения, диоды силового выпрямителя допускают протекание токов силой до 25… 35 А).

При необходимости увеличения мощности генератора применяется дополнительное плечо выпрямителя.

Схема генераторной установки с дополнительными диодами

Такая схема выпрямителя может иметь место только при соединении обмоток статора в "звезду", т. к. дополнительное плечо запитывается от "нулевой" точки "звезды". Если бы фазные напряжения изменялись чисто по синусоиде, эти диоды вообще не участвовали бы в процессе преобразования переменного тока в постоянный. Однако в реальных генераторах форма фазных напряжений отличается от синусоиды. Она представляет собой сумму синусоид, которые называются гармоническими составляющими или гармониками — первой, частота которой совпадает с частотой фазного напряжения, и высшими, главным образом, третьей, частота которой в три раза выше, чем первой.

Из электротехники известно, что в линейном напряжении, т. е. в том напряжении, которое подводится к выпрямителю и выпрямляется, третья гармоника отсутствует. Это объясняется тем, что третьи гармоники всех фазных напряжений совпадают по фазе, т. е. одновременно достигают одинаковых значений и при этом взаимно уравновешивают и взаимоуничтожают друг друга в линейном напряжении. Таким образом, третья гармоника в фазном напряжении присутствует, а в линейном — нет. Следовательно, мощность, развиваемая третьей гармоникой фазного напряжения не может быть использована потребителями. Чтобы использовать эту мощность, добавлены диоды, подсоединенные к нулевой точке обмоток фаз, т. е. к точке где сказывается действие фазного напряжения. Таким образом, эти диоды выпрямляют только напряжение третьей гармоники фазного напряжения. Применение этих диодов увеличивает мощность генератора на 5…15% при частоте вращения более 3000 мин-1.

Напряжение генератора без регулятора сильно зависит от частоты вращения его ротора, магнитного потока, создаваемого обмоткой возбуждения, а, следовательно, от силы тока в этой обмотке и величины тока, отдаваемого генератором потребителям. Чем больше частота вращения и сила тока возбуждения, тем больше напряжение генератора, чем больше сила тока его нагрузки — тем меньше это напряжение. Функцией регулятора напряжения является стабилизация напряжения при изменении частоты вращения и нагрузки за счет воздействия на ток возбуждения. Ранее применялись вибрационные регуляторы, а затем контактно-транзисторные. Эти два типа регуляторов в настоящее время полностью вытеснены электронными.

Оформление электронных полупроводниковых регуляторов может быть различным, но принцип работы у всех регуляторов одинаков. Конечно, можно изменять ток в цепи возбуждения введением в эту цепь дополнительного резистора, как это делалось в прежних вибрационных регуляторах напряжения, но этот способ связан с потерей мощности в этом резисторе и в электронных регуляторах не применяется. Электронные регуляторы изменяют ток возбуждения путем включения и отключения обмотки возбуждения от питающей сети, при этом меняется относительная продолжительность времени включения обмотки возбуждения. Если для стабилизации напряжения требуется уменьшить силу тока возбуждения, время включения обмотки возбуждения уменьшается, если нужно увеличить — увеличивается.

Недостатком приведенного варианта подключения регулятора является то, что регулятор поддерживает напряжение на выводе "D+" генератора, а потребители, в том числе, аккумуляторная батарея, включены на вывод "В+". Кроме того, при таком включении регулятор не воспринимает падения напряжения в соединительных проводах между генератором и аккумуляторной батареей и не вносит корректировок в напряжение генератора, чтобы компенсировать это падение. Эти недостатки устранены в следующей схеме, где напряжение на входную цепь регулятора подается от того узла, где его следует стабилизировать, обычно, это вывод "В+" генератора.

Усовершенствованная схема стабилизации напряжения

Некоторые регуляторы напряжения обладают свойством термокомпенсации — изменения напряжения, подводимого к аккумуляторной батарее, в зависимости от температуры воздуха в подкапотном пространстве для оптимального заряда АКБ. Чем ниже температура воздуха, тем большее напряжение должно подводиться к батарее и наоборот. Величина термокомпенсации достигает до 0,01 В на 1°С.

Автор: Евгений Куришко

О том как проверить автомобильный генератор своими руками

Генератор играет в автомобиле очень важную роль, для двигателя он — вроде мини электростанции, которая снабжает всю бортовую сеть автомобиля, включая аккумулятор (АКБ). Неисправность генератора приведет к неминуемой полной разрядке АКБ, после чего двигатель вашего автомобиле просто перестанет работать, равно как и вся бортовая сеть. В итоге вам придется "прикуривать" свой автомобиль или искать новый источник энергии. Очень важно вовремя обнаружить неисправность генератора, для того чтобы не допустить вышеописанного сценария. Для того чтобы произвести диагностику генератора нужно обладать определенными навыками и инструментом. В этой статье я расскажу вас о том, как проверить генератор в домашних условиях при помощи мультиметра.

Для начала о мерах предосторожности и правилах безопасности во время проверки

Нужно быть предельно осторожным и понимать то, что делаешь, для того чтобы нечаянно не повредить генератор или его детали (реле регулятор, диоды выпрямительного моста).

Проверять работоспособность генератора путем проверки его «на искру», то есть методом короткого замыкания.
Соединять клемму «30» (иногда обозначаться как «В+») с клеммой 67 («D+») или «массой».
Допускать работу генератора при выключенных потребителях, например при отключении его от аккумуляторной батареи.
Проверять вентили генератора напряжением выше 12 В.

Можно и нужно:

Проверять исправность генератора при помощи вольтметра или амперметра.
Во время сварочных работ на кузове автомобиля необходимо отключать провода от генератора и АКБ.
Во время замены проводки в системе генератора провода должны иметь такое же сечение и длину как и «родные» провода.
Перед тем как проверить генератор убедитесь в правильном натяжении ремня генератора, а также исправности всех соединений и клемм. Нормальной считается натяжка ремня, при которой нажимая большим пальцем на середину ремня, он прогнется не больше чем на 10-15 мм.

Проверка генератора автомобиля своими руками

Чтобы проверить регулятор напряжения вам потребуется вольтметр со шкалой от 0 до 15 В. Прежде чем приступать к проверке дайте мотору поработать на средних оборотах при включенных фарах примерно 15 минут. Проверьте напряжение между «массой» генератора и выводами «30» («В+»), на вольтметре у вас должно быть нормальное для вашего автомобиля напряжение (для владельцев «девятки» например, нормальным считается напряжение — 13,5 – 14,6 В). Если напряжение выше или ниже установленного производителем — скорее всего придется заменить регулятор. Не лишним будет также проверить регулируемое напряжение, для этого подключите вольтметр непосредственно к клеммам АКБ. Правда, результаты такой проверки нельзя считать на 100% правильными, потому что есть вероятность проблем с проводкой. Если вы уверены в исправности проводки, тогда результатам можно доверять. Мотор должен работать на высоких оборотах, которые приближены к максимальным, фары и другие потребители электроэнергии автомобиля должны быть включенными. Размер напряжения должен совпадать с параметрами вашего автомобиля.

Диодный мост

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

Проверка пробивания на «массу» не будет лишней в случае если "гена компостирует мозги". Для этого необходимо отключить аккумуляторную батарею и провод генератора, который идет к клемме «30» («В+»). После этого подключите прибор между клеммой «30» («В+») и отключенным проводом генератора. Смотрим на показания — если на приборе ток разряда превышает 0,5 мА, скорее всего есть пробой диодов или изоляции обмоток генератора.

Сила тока отдачи

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

Для проверки тока отдачи нужно зондом обхватить провод, который идет к зажиму «30» («В+»).
Заведите двигатель – во время проведения измерения он должен работать на высоких оборотах.
Включайте по очереди электропотребители и считывайте показания прибора отдельно для каждого потребителя.
В конце измерений вам необходимо подсчитать сумму показаний. Далее, включите все потребители (которые вы включали поочередно) одновременно и произведите замер показаний мультиметра. Величина не должна быть меньше суммы показаний отдельно измеренных показателей, допустимое расхождение — 5 А.
Проверка тока возбуждения генератора выполняется посредством запуска двигателя и последующей его работы на высоких оборотах. После чего измерительный зонд помещается вокруг провода, ведущего к клемме 67 («D+»). Исправный генератор должен показать величину тока возбуждения — равную 3-7 А.

Проверка обмотки

Чтобы проверить обмотки возбуждения потребуется снятие регулятора напряжения, а также щеткодержателя. Если будет необходимость произведите зачистку контактных колец и проверьте обмотку на предмет отсутствия обрывов и замыканий на «массу». Проверять необходимо омметром, его щупы прикладываются к контактным кольцам, после чего снимаются показания. Сопротивление должно быть в пределах от 5 до 10 Ом. После подключите один электрод прибора к любому из контактных колец, а другой к статору генератора. На дисплее должна показываться бесконечно высокое сопротивление, в противном случае — обмотка возбуждения где-то замыкает на «массу».

Как проверить возбуждение на генераторе

Генератор – это не просто какой-нибудь узел. По сути, он является электрической машиной, преобразующей мехэнергию в ток. Генератор обеспечивает автомашину подзарядкой, без которой та сможет продержаться в движении не больше 1-2 часов за счет аккумулятора. Узнайте, как происходит возбуждение генератора в автомобиле.

Как происходит возбуждение в гене

Электроэнергия или электрическая сила в генераторе возникает тогда, когда сквозь магнитный поток внутри перемещается проводник. Ток возникает также и в том случае, когда перемещается магнит, а проводник остается неподвижным.

Без теоретических объяснений и выводов, можно представить себе возбуждение гена так:

На обмотку гена подается электричество с АКБ. Электрический ток первыми принимают щетки и медные кольца.
Реле отсечки – специальная штука, которая не дает аккумулятору разрядиться при остановке генератора. Когда водитель включает зажигание, то напряжение поступает на реле отсечки, оно притягивает внутренние элементы генератора, тем самым, замыкаются контакты. Получается, что реле в этом случае – эффективный переходник, соединяющий обмотку гена с аккумулятором.
На приборной панели в салоне автомобиля предусмотрена лампочка. Она дает понять водителю, когда начинается зарядка геном АКБ. Когда включается зажигание, она горит до тех пор, пока напряжение идет с аккумулятора и гаснет, когда процесс энергополучения идет обратно.

Что такое СВ и АРВ

Система возбуждения гена – это комплекс различных устройств, включающих: возбудитель, АРВ, СГП, УБФВ, устройство развозбуждения, а также дополнительные тесто-измерители.

Система возбуждения

АРВ – это не что иное, как регулятор, функционирующий полностью на автомате. СГП – средство, которое гасит магнитное поле. УБФВ – устройство, благодаря которому осуществляется быстрая форсировка возбуждения.

Сам возбудитель является источником питания (ИП) обмотки постоянным напряжением. В данном случае ИП может быть сам ген совместно с полупроводниками и выпрямительным блоком (диодным мостом).

АРВ применяются в синхронном гене. Здесь они выполняют функцию повышения физической стабильности генерирующего устройства. Принято классифицировать АРВ на устройства с пропорциональным шагом и сильным шагом. Одни способны изменять токоэнергию по несоответствию статорного напряжения, а вторые – реагируют в более широком смысле этого слова.

Когда ток снижается, к примеру, при замыкании, предусмотрена форсировка. Она подразумевает скорое увеличение возбуждения, что влияет на остановку спадов напряжения и сохраняет устойчивость.

Корректировка и ускорение значительно повышают надежность функционирования реле.

Когда происходит отключение генератора, что тоже может вызываться внутренними замыканиями, агрегат следует развозбудить. Для этого достаточно погасить магнитполе, что даст возможность уменьшить размеры повреждения статорной обмотки.

Погасить магнитполе – это, значит, быстрое уменьшить магнитпоток возбуждения гена до величины, близкой к 0. Одновременно с этим уменьшается ЭДС агрегата.

Как погасить магнитное поле

Гашение магнитполя осуществляется с помощью АГП – особых устройств-автоматов, действующих от реле. Именно они помогают активировать сопротивление.

В генерирующих устройствах, функционирующих по принципу тиристорвозбуждения, снижение магнитполя осуществляется методом переключения основных вентилей в инверторный порядок. Тем самым, сэкономленная в обмотке энергия, передастся возбудителю или диодному мосту.

Характеризуется СВ номинальным напряжением (НТ), но оно может быть разным.

100 или 600 В, если речь идет о возбуждении на выводах обмотки.
100 или 8000 А, если речь идет о НТ, находящимся непосредственно в обмотке, и соответствует нормальной, стандартной работе генератора.

Следует знать, что НТ возбудителя должен составлять доли процентов от НТ генератора. Как правило, считают значения в 0,2-0,6 процентов от номинальной мощности гена.

Что касается быстродействия возбудителя, то оно зависит от скорости нарастания силы тока на обмотке индуктора (ротора).

СВ (система возбуждения) обязана рассчитываться в зависимости от работы АРВ. Другими словами, без АРВ работа допускается, но только на время, нужное для ремонта или замены. В остальных случаях использование АРВ обязательно.

Примечание. Если СВ, все же, функционирует без АРВ, то нужно обеспечить дополнительную систему защиты. Это РДУ и другие средства, способные обеспечить развозбуждение и автогашение генераторного поля.

СВ обязана обеспечивать ток в продолжительном режиме, превышая НТ генератора не менее чем на 10 процентов.

Бесконтактная система возбуждения

СВ также бывает полупроводниковой. В этом случае она должна иметь РВС (режим внутреннего сохранения).

Важно, чтобы защитные устройства, обеспечивающие стабильность во время перенапряжений, были многократного действия.

Состав системы возбуждения	Что обеспечивает система возбуждения
трансформатор выпрямительный	начальное возбуждение
трансформатор последовательный вольтодобавочный	холостой ход
тиристорный преобразователь (ТВ 8-2000/) 050- 1У4)	включение в сеть методом точной синхронизации в нормальных режимах и самосинхронизации в аварийных режимах
система охлаждения преобразователя	работу ГГ в энергосистеме с нагрузками от холостого хода до номинальной и перегрузками
агрегат начального возбуждения (АН В-2)	недовозбуждение в пределах устойчивой работы генератора
автоматический регулятор возбуждения (АУ1Г типа АРВ-СД)	форсировку возбуждения по току и напряжению
панель гашения поля	эффективное гашение поля
релейные панели	развозбуждение при нормальных остановках агрегата

Разновидности СВ

СВ принято делить на 2 группы. Они классифицируются в зависимости от способа возбуждения. Различают СВ независимого типа (СВНТ) и зависимого (СВЗТ).

К СВНТ относят все возбудители, которые сопряжены с генераторным валом. По сути, они способны вырабатывать напряжение в независимом режиме.

За группу СВЗТ принимают возбудители, схватывающие вольтаж прямиком с концов основного генератора. Ток поступает через трансформаторы особого типа.

Тиристорная система возбуждения

Более выгодно смотрятся СВНТ, так как в них выработка тока не зависит от электроцепи.

Интересный момент. На генах со слабой мощностью в качестве возбудителя применяются отдельные, независимые генераторы, способные вырабатывать ток. Они соединяется с валом основного гена (синхронного).

Другие преимущества СВНТ:

Высокий процент быстродействия;
Высокая скорость нарастания тока;
Возможность замены тиристоров, вышедших из строя, без остановки генератора.

Однако СВНТ имеют и недостатки, связанные с самим устройством возбудителя. К примеру, если быстрота повышения возбуждения не слишком высока.

Слабыми в СВНТ выглядят контакты скользящего типа, так как напряжение к ним подводится через щетки.

Сегодня наиболее востребованы СВ с полупроводниковыми диодными мостами. Они построены по 3-фазной схеме, в них задействуется минимальное количество выстроенных по порядку тиристоров.

Что касается схем диодного моста, то они бывают 1-групповыми и 2-групповыми. Один выпрямитель внедрен в первом случае, два – во втором.

Токоподавателем в СВНТ является синхронный ген, нашедший место между индуктором и верхним кронштейном основного генератора.

Устройство синхронного генератора

СВЗТ менее надежна, чем первая система, так как работа возбудителя здесь полностью зависимая. Другими словами, возбудитель в этом случае будет работать только в том случае, если получит ток от сети. А в сети, как правило, часто возникают замыкания, нарушающие стабильное функционирование СВ. Получается лишняя нагрузка на СВЗТ, которая должна обеспечивать форсировку напряжения в обмотке.

Но СВЗТ в некоторых случаях имеют плюсы перед самостийными системами. Они выражаются простотой схемы. Недостатком же выступает, как и говорилось, непостоянство работы, что более всего заметно в высокомощных машинах.

По мнению экспертов, если подразумевается длительность ремонта, то лучше зарекомендуют себя СВЗТ.

Проверка возбуждения

Основными симптомами, которые доказывают неработоспособность СВ на генераторе, являются показатели внешних характеристик. Говоря иначе, если напряжение через выводы генератора не поступает, то агрегат должен самовозбуждаться по принципу. Если такого не происходит, налицо проблема.

Хорошо заметна работа генератора на дизельных агрегатах. Они получают меньшую, чем обычно дозу топлива, как только генератор развивает небольшую мощность. Таким образом, дизельная установка остается недогруженной.

Проверка системы возбуждения

Ясно, что при уменьшении подачи топлива в цилиндры, снизится и скорость движения. По ней (скорости) можно будет определить снижение напряжения генератора, следовательно, и его возбуждение.

Если в генераторе увеличивается произведение напряжения, то не должно увеличиваться магнитное насыщение СВ, иначе прочность изоляции электромашины не выдержит. Ограниченным в некоторых значениях можно назвать также генераторный ток, который в случае увеличения приведет к перегоранию обмотки якоря.

Проверка: стартера, реле регулятора, провода возбуждения генератора мультиметром и вольтметром

Ремонт и обслуживание

Проверить работоспособность генератора на короткое замыкание, т.е. «на искру».
Подключите клемму «30» (в некоторых случаях «B +») к массе или клемме 67 (в некоторых случаях «D+»).
Чтобы генератор работал без включения потребителей, особенно нежелательно работать с отключенным аккумулятором.
Провести сварочные работы на кузове с подключенными проводами генератора и аккумулятора.

Проверка: стартера, реле регулятора, провода возбуждения генератора мультиметром и вольтметром

Проверка проводится с помощью вольтметра или амперметра.
Клапаны управляются напряжением не более 12 В.
При замене проводки электрогенератора необходимо подбирать провода одинакового сечения и длины.
Перед проверкой устройства убедитесь, что все соединения исправны и приводной ремень правильно натянут. Правильно натянутым считается ремень, который при нажатии к центру с силой 10 кг / с прогибается не более чем на 10-15 мм.