Выпрямительные блоки генераторов
В современных генераторах устанавливают выпрямители в виде блоков, соединенных с обмоткой статора генератора. Общим для всех выпрямительных блоков является то, что они собраны по мостовой схеме. На отечественных генераторах применяют выпрямительные блоки двух типов — БПВ и ВБГ. Выпрямительные блоки ВБГ можно встретить только на генераторах устаревших конструкций.
Выпрямительные блоки БПВ (рис. 8) представляют собой две алюминиевые пластины — теплоотводы, соединенные в монолитную конструкцию через изоляционные втулки заклепками. Один теплоотвод соединен с «массой» генератора, другой изолирован от нее и соединен с выводом генератора.
Рис. 8. Выпрямительный блок БПВ: 1 — силовой выпрямитель; 2 — дополнительный выпрямитель обмотки возбуждения; 3 — крышка генератора; 4 — диод обратной полярности Д104-20Х; 5 — теплоотвод, не изолированный от массы; 6- вывод обмотки статора генератора; 7 — болт крепления блока; 8 — монтажная шина; 9 — диод прямой полярности Д104-20; 10 — теплоотвод, изолированный от массы
Общим для всех блоков БПВ является то, что силовыми выпрямительными элементами в них являются диоды прямой и обратной полярностей, корпуса которых выполнены с учетом запрессовки в теплоотводы. Конструкция этих диодов одинаковая, они взаимозаменяемы, так как у диода прямой полярности (Д104-20) на корпусе расположен катод, а у диода обратной полярности (Д104-20Х) — анод.
Максимально допустимая сила прямого тока через диод — 20 А. Падение напряжения при подключении в прямом направлении при силе тока 20 А не должно превышать 1,4 В. Максимальное обратное напряжение — 150 В, сила обратного тока при максимальном обратном напряжении должна быть не более 5 мА.
В генераторах большой мощности применяют блоки с 12 диодами, соединенными попарно параллельно. Выпрямительные блоки БПВ63-100Т2 пятифазного генератора 955.3701 содержат 10 силовых и 5 маломощных диодов.
Дополнительные выпрямители обмоток возбуждения в блоках БПВ 11-60 и БПВ62-100Т2 выполняются на диодах КД223А, имеющих пластмассовый цилиндрический корпус диаметром 6,2 мм и длиной 9,65 мм и проволочные выводы диаметром 1,2 мм. Диоды размещены в пластмассовой подковке, обрамляющей конструкцию выпрямительных блоков. Некоторые типы выпрямительных блоков дополнительного выпрямителя не имеют.
Сила, тока, протекающего через отдельный диод в мостовой трехфазной схеме, равна силе тока выпрямителя, деленной на число фаз. Поэтому в выпрямительных блоках БПВ8-100, БПВ62-100Т2 генераторов, сила тока которых превышает 60 А, приходится применять 12 диодов, соединенных попарно параллельно. Исключение составляет выпрямительный блок БПВ34-65 генератора 16.3701, в котором, для того чтобы обеспечить повышенную силу тока — 65 А, устанавливают диоды, рассчитанные на большую допустимую силу тока.
В генераторах с выпрямительными блоками БПВ чрезвычайно опасным является короткое замыкание изолированного от ’’массы» теплоотвода блока на крышку случайно попавшими внутрь генератора металлическими предметами. Такое замыкание создает опасность для всей системы электрооборудования автомобиля, так как аккумуляторная батарея оказывается замкнутой накоротко внутри генератора.
Выпрямительный блок типа ВБГ имеет три литых оребренных теплоотвода 1 (рис. 9), закрепленных на пластмассовом основании. В углублениях каждого теплоотвода имеются два герметичных кремниевых р-п перехода, причем один соединен с теплоотводом областью р, а другой — областью п. Выводы этих переходов соединены вместе жесткими шинами, одна из которых, образуя вывод выпрямителя, соединяется при монтаже на генераторе с «массой», а другая — с выводом «+» генератора. Три отверстия 2 в теплоотводах служат для присоединения выводов обмоток фаз статора.
Рис. 9. Выпрямительный блок ВБГ-2А: 1 — теплоотводы с р-п переходами; 2 — отверстие для присоединения вывода обмотки фазы; 3 -шина вывода «+» генератора
Выпрямительный блок ВБГ-2А, установленный на генераторе Г502А, рассчитан на максимальную силу тока 35 А и максимальное обратное напряжение 100 В.
11. Выпрямительные блоки и их схемы
В современных генераторах устанавливают выпрямители в виде блоков, соединенных с обмоткой статора генератора. Общим для всех выпрямительных блоков является то, что они собраны по мостовой схеме. На отечественных генераторах применяют выпрямительные блоки двух типов — БПВ и ВБГ. Выпрямительные блоки ВБГ можно встретить только на генераторах устаревших конструкций.
Выпрямительные блоки БПВ представляют собой две алюминиевые пластины — теплоотводы, соединенные в монолитную конструкцию через изоляционные втулки заклепками. Один теплоотвод соединен с «массой» генератора, другой изолирован от нее и соединен с выводом генератора.
Общим для всех блоков БПВ является то, что силовыми выпрямительными элементами в них являются диоды прямой и обратной полярностей, корпуса которых выполнены с учетом запрессовки в теплоотводы. Конструкция этих диодов одинаковая, они взаимозаменяемы, так как у диода прямой полярности (Д104-20) на корпусе расположен катод, а у диода обратной полярности (Д104-20Х) — анод.
Максимально допустимая сила прямого тока через диод — 20 А. Падение напряжения при подключении в прямом направлении при силе тока 20 А не должно превышать 1,4 В. Максимальное обратное напряжение — 150 В, сила обратного тока при максимальном обратном напряжении должна быть не более 5 мА.
В генераторах большой мощности применяют блоки с 12 диодами, соединенными попарно параллельно. Выпрямительные блоки БПВ63-100Т2 пятифазного генератора 955.3701 содержат 10 силовых и 5 маломощных диодов.
Дополнительные выпрямители обмоток возбуждения в блоках БПВ 11-60 и БПВ62-100Т2 выполняются на диодах КД223А. Диоды размещены в пластмассовой подковке, обрамляющей конструкцию выпрямительных блоков. Некоторые типы выпрямительных блоков дополнительного выпрямителя не имеют.
Сила, тока, протекающего через отдельный диод в мостовой трехфазной схеме, равна силе тока выпрямителя, деленной на число фаз. Поэтому в выпрямительных блоках БПВ8-100, БПВ62-100Т2 генераторов, сила тока которых превышает 60 А, приходится применять 12 диодов, соединенных попарно параллельно. Исключение составляет выпрямительный блок БПВ34-65 генератора 16.3701, в котором, для того чтобы обеспечить повышенную силу тока — 65 А, устанавливают диоды, рассчитанные на большую допустимую силу тока.
В генераторах с выпрямительными блоками БПВ чрезвычайно опасным является короткое замыкание изолированного от «массы» теплоотвода блока на крышку случайно попавшими внутрь генератора металлическими предметами. Такое замыкание создает опасность для всей системы электрооборудования автомобиля, так как аккумуляторная батарея оказывается замкнутой накоротко внутри генератора.
Выпрямительный блок типа ВБГ имеет три литых оребренных теплоотвода 1 (рис. 9), закрепленных на пластмассовом основании. В углублениях каждого теплоотвода имеются два герметичных кремниевых р-п перехода, причем один соединен с теплоотводом областью р, а другой — областью п. Выводы этих переходов соединены вместе жесткими шинами, одна из которых, образуя вывод»-» выпрямителя, соединяется при монтаже на генераторе с «массой», а другая — с выводом «+» генератора. Три отверстия 2 в теплоотводах служат для присоединения выводов обмоток фаз статора.
Выпрямительный блок ВБГ-2А, установленный на генераторе Г502А, рассчитан на максимальную силу тока 35 А и максимальное обратное напряжение 100 В.
Принцип работы и устройство современного автомобильного генератора
В стандартном исполнении в автомобиле существуют два источника питания – генератор и аккумулятор. Разница между ними заключается в том, что АКБ накапливает электроэнергию, а автомобильный генератор ее вырабатывает. То есть это устройство преобразует механическую энергию от двигателя в электрическую с целью дальнейшего питания всех потребителей и заряда аккумулятора.
Функции генератора
При запуске двигателя пусковой ток на стартер подается от аккумулятора. Но сам аккумулятор не вырабатывает энергию, а только ее накапливает и потом отдает. Если использовать для питания всех потребителей только АКБ, то она быстро разрядится. Автомобильный генератор производит электроэнергию, заряжает АКБ и питает бортовую сеть автомобиля во время работы двигателя (при достижении им определенных оборотов вращения коленчатого вала).
Генератор начинает вырабатывать электрический ток начиная с частоты вращения холостого хода, однако, на оптимальный режим работы он выходит при достижении двигателем 1600-1800 об/мин и более.
Виды генераторов
Выделяют два вида автомобильных генераторов:
- постоянного тока;
- переменного тока.
Первый вид генераторов в настоящее время уже не используется. Такие устройства устанавливались на старых моделях автомобилей (ГАЗ-51, Победа и др.). Они имеют много недостатков, такие как:
- малая мощность и эффективность;
- необходимость в постоянном контроле и обслуживании;
- небольшой срок службы.
Сейчас применяются генераторы переменного тока. Главное их отличие в том, что вне зависимости от режима работы двигателя автомобильную сеть питает постоянный ток. Это достигается благодаря полупроводниковому выпрямителю.
Устройство генератора переменного тока
Работу любого генератора можно сравнить с электродвигателем, который работает в обратном режиме, то есть не потребляет, а вырабатывает ток. По типу конструкции современные генераторы делятся на два вида: компактный и традиционный. Они имеют общее устройство, но различаются в компоновке корпуса, вентилятора, выпрямительного узла и приводного шкива. Также у современных устройств имеется три фазы.
Генератор состоит из следующих основных элементов:
- привод со шкивом, подшипниками и валом;
- ротор с обмоткой возбуждения и контактными кольцами;
- статор с сердечником и обмоткой;
- корпус, состоящий из двух крышек;
- регулятор напряжения;
- выпрямительный блок или диодный мост;
- щеточный узел.
Разберем каждый элемент устройства отдельно и подробно.
Корпус
В корпусе находятся все основные элементы генератора. Он состоит из двух крышек (передняя и задняя). Крышки соединяются между собой болтами. Для изготовления крышек используют легкие сплавы алюминия, которые не намагничиваются и хорошо отводят тепло. В крышках есть вентиляционные отверстия и крепежные фланцы.
В задней крышке установлен диодный мост и щеткодержатель со щетками. Также в задней крышке расположен выводной контакт, по которому ток поступает от генератора.
Привод
Вращение от коленчатого вала передается на шкив генератора и вращает ротор. Частота вращения шкива больше частоты вращения коленвала в 2-3 раза. Крутящий момент от двигателя передается посредством ременной передачи. Могут использоваться поликлиновый и клиновый ремень в зависимости от конструкции. Поликлиновый ремень считается более универсальным и современным.
Ротор
На валу ротора находится обмотка возбуждения, которая создает магнитное поле и, по сути, представляет собой обычный электромагнит. Обмотка находится между двух полюсных половин (сердечников), необходимых для регулирования и направления магнитного поля. Каждая из половин имеет по шесть треугольных выступов, называемых клювами. Также на валу ротора расположены два медных контактных кольца. Иногда они изготавливаются из стали или латуни. Через контактные кольца на обмотку возбуждения поступает питание от аккумулятора. Контакты обмотки припаяны к кольцам.
На переднем конце вала ротора находится приводной шкив, а на другом крепится крыльчатка вентилятора. Их может быть две. Они нужны для охлаждения внутренних деталей генератора. Также на обоих концах ротора установлены необслуживаемые шариковые подшипники.
Статор
Конструктивно статор имеет форму кольца. Это основная деталь, служащая для создания переменного тока от магнитного поля ротора. Состоит из обмотки и сердечника. В свою очередь, сердечник состоит из соединённых стальных пластин, в которых образуются 36 пазов. В пазы навивается три обмотки, которые образуют трехфазное соединение. Может быть две схемы соединения обмоток: «звезда» и «треугольник». По схеме «звезда» концы каждой из трех обмоток соединены в одной точке. По схеме «треугольник» концы обмоток выводятся отдельно.
Выпрямительный блок или диодный мост
Выпрямительный блок выполняет задачу по преобразованию переменного тока генератора в постоянный, который необходим для питания бортовой сети автомобиля. Другими словами, он выдает напряжение стабильной и одинаковой величины.
Блок также называют диодным мостом, который состоит из двух радиаторных пластин (положительной и отрицательной) и диодов. На каждую фазу приходится по два диода. Сами диоды герметично вмонтированы в пластины. Диодный мост имеет форму подковы.
С обмотки статора ток поступает на диодный мост, затем «выпрямляется», и подается на выводной контакт на задней крышке.
Через диоды ток проходит только в одном направлении, при этом отсекаются токи обратной полярности. Диодный мост может находиться в корпусе генератора, а может быть вынесен за корпус. Но чаще всего он крепится на внутренней стороне задней крышки.
Регулятор напряжения
Регулятор поддерживает напряжение генератора в определенных пределах. В современных моделях применяются полупроводниковые электронные регуляторы напряжения. Они устанавливаются сверху блока щеткодержателей.
Когда двигатель работает на больших оборотах, то напряжение на обмотке статора может доходить до 16В. Такое напряжение не должно поступать в бортовую сеть. Чтобы это исключить, регулятор напряжения, получая ток от АКБ, будет снижать его значение. Малый ток на обмотке ротора будет создавать такое же малое магнитное поле. Это значит, что на обмотке статора будет понижаться напряжение.
Щеточный узел
Щеточный узел в современных генераторах объединен с регулятором напряжения в один неразборный механизм. Он передает ток возбуждения на медные контактные кольца ротора. Это простая конструкция, которая состоит из щеткодержателя, двух графитовых щеток и прижимающих пружин.
Принцип работы
Теперь разберем подробнее работу генератора переменного тока в автомобиле. При включении зажигания, на щеточный узел подается ток от аккумуляторной батареи. Через щеточный узел он попадает на медные контактные кольца, а затем на обмотку возбуждения ротора. Напомним, что ротор, по сути, является электромагнитом, который создает магнитное поле. Коленчатый вал через шкив и ременную передачу начинает вращать ротор. Вокруг ротора расположен статор, который от вращения начинает вырабатывать переменный ток. Когда вращение ротора достигает определенной частоты, обмотка возбуждения питается от самого генератора.
Через диодный мост переменный ток “выпрямляется” и преобразуется в постоянный, необходимый для питания бортовой сети. Так автомобильный генератор обеспечивает питание потребителей и подзаряжает аккумулятор. Регулятор напряжения изменяет работу обмотки возбуждения при возрастании частоты вращения ротора. Таким образом поддерживается стабильная нагрузка.
В салоне автомобиля на приборной панели есть контрольная лампа генератора, которая показывает состояние устройства. Например, лампа может загореться при обрыве ремня. Тогда питание сети будет идти только через аккумулятор. Продолжительность работы в этом случае будет зависеть от уровня заряда АКБ.
Параметры генератора
Работу генератора оценивают по нескольким параметрам:
- номинальный ток и номинальное напряжение;
- номинальная частота возбуждения;
- частота самовозбуждения;
- коэффициент полезного действия (КПД).
Номинальное напряжение для бортовой сети автомобиля от генератора 12В или 24В. Токоскоростная характеристика показывает зависимость силу тока от частоты вращения генератора.
Напряжение генератора можно измерить мультиметром. При всех выключенных потребителях без нагрузки на холостом ходу мультиметр должен показывать напряжение в пределах 14,3В – 15,5В. Если напряжение после запуска двигателя свыше 14В, то это может говорить о разряде АКБ и зарядке его генератором. При поочередном включении потребителей (фары, подогрев, кондиционер и т.д.) напряжение уменьшается примерно на 0,2 после каждого включения. Но в итоге напряжение не должно снижаться ниже 12,8В. Если значение меньше, то аккумулятор начнет разряжаться. Если напряжение, наоборот, сильно высокое (14В и выше), то это может привести к выходу АКБ из строя. При этом на выходе самого аккумулятора напряжение должно быть в пределах 12,6В – 12,7В.
Напряжение генератора под нагрузкой может отличаться от номинальных значений 12В. После включения всех потребителей тока значение должно быть в пределах 13,5В – 14В. Если ниже, то это может указывать на неисправность устройства. Допустимым пределом считается 13В.
На картинке ниже показана подробная схема подключения генератора в автомобиле.
Мощность автогенератора
Если включить все энергоемкие приборы в автомобиле, то генератор может не справляться с нагрузкой и часть энергии будет отдавать аккумулятор.
Чтобы рассчитать мощность генератора достаточно воспользоваться простой формулой из школьного курса P = I * U, где Р – мощность, I – сила тока, U – напряжение.
Мы узнали, что напряжение на выходе генератора должно быть в районе 13,5В – 14,2В. Сила тока у разных моделей может отличаться. В среднем это от 80А до 140А. Возьмем среднее значение в 100А.
По формуле получаем 13,5В*100А = 1 350 Вт или 1,35 КВт. Это и есть мощность генератора, которая измеряется в Ваттах. Нужно также учитывать, что это максимальное значение, которое достигается при определенных оборотах двигателя, как правило, от 3000 об/мин и выше. На холостом ходе выдаваемая мощность равняется 75% от максимально возможной. Считается, что для автомобиля хватает 80А. Если применить более мощный автогенератор, то бортовая сеть может не справиться с нагрузкой. Нужно это учитывать. Большая мощность не всегда идет на пользу.
Основные неисправности
Устройство довольно надежное и должно работать продолжительное время, но некоторые компоненты могут выходить из строя по разным причинам. Неисправности могут иметь механический или электрический характер.
Так как генератор автомобиля и аккумулятор работают неотъемлемо друг от друга, при неисправности любого из устройств загорится лампа разряда аккумулятора, а также может загореться индикатор “Check Engine”. Проверить состояние аккумулятора и диагностировать неисправность можно с помощью универсального автомобильного сканера Rokodil ScanX Pro.
На неисправность, связанную с генератором или плохим электрическим соединением в цепи управления часто указывают ошибки P0620 и P0622.
Механические неисправности
Главной возможной поломкой может быть обрыв приводного ремня. В этом случае вращение от коленвала на ротор не будет передаваться. Всю нагрузку на себя берет аккумулятор, который начнет разряжаться. Это покажет контрольная лампа в салоне автомобиля. Чтобы избежать обрыва ремня, нужно периодически проверять его состояние и натяжение.
Также может случиться простой износ графитовых щеток. В этом случае надо менять весь щеточный узел.
Электрические неисправности
Неполадки с электрикой в генераторе случаются нередко, и заметить их трудно. Может возникнуть замыкание в обмотках возбуждения ротора или статора, обрыв обмотки. Может выйти из строя регулятор напряжения, что чревато большими проблемами для всей электроники и АКБ. Также случается так называемый пробой диодного моста по различным причинам. Нельзя отключать генератор или АКБ во время работы двигателя. Также нужно следить за надежностью соединений, чистить клеммы и т.д.
Каждому водителю нужно знать устройство и принцип работы автомобильного генератора. Это поможет избежать многих проблем, которые могут возникнуть с устройством. Нужно регулярно следить за компонентами генератора. Проверять натяжение и состояние приводного ремня, крепление устройства, напряжение и другое. При правильной эксплуатации устройство прослужит исправно долгие годы.
Автомобильный генератор
Автомобильный генератор – электрическая машина, преобразующая механическую энергию в электрический ток. В автомобиле генератор используется для зарядки аккумуляторной батареи и питания электрооборудования при работающем двигателе. В качестве автомобильного генератора применяется генератор переменного тока.
Генератор располагается, как правило, в передней части двигателя и приводится от коленчатого вала. На гибридных автомобилях генератор выполняет функции стартера, т.н. стартер-генератор. Аналогичная схема используется в некоторых конструкциях системы стоп-старт. Ведущими производителями генераторов являются фирмы Bosch, Denso, Delphi.
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. Вместе с тем, можно выделить следующее общее устройство автомобильного генератора:
1)ротор;
2)статор;
3)корпус;
4)щеточный узел;
5)выпрямительный блок;
6)регулятор напряжения.
Основное предназначение ротора – создание вращающегося магнитного поля. Для этого на валу ротора находится обмотка возбуждения, помещенная в две полюсные половины. Каждая из полюсных половин имеет по шесть выступов — клювов. 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 кольцам.
В зависимости от конструкции на валу ротора размещается одна или две крыльчатки вентилятора, а также закрепляется ведомый приводной шкив. Подшипниковый узел ротора представлен двумя шариковыми необслуживаемыми подшипниками. На валу со стороны контактных колец также может устанавливаться роликовый подшипник.
Статор служит для создания переменного электрического тока. Конструктивно он объединяет металлический сердечник и обмотки. Сердечник набирается из стальных пластин. Для навивки обмоток в сердечнике выполнено 36 пазов. В пазах укладывается три обмотки, образующие т.н. трехфазное соединение. Различают петлевой или волновой способ укладки обмоток в пазы. Соединение обмоток между собой может осуществляться по двум схемам:
1)схема «звезда» (одни концы обмоток соединены в одной точке, другие являются выводами);
2)схема «треугольник» (последовательное кольцевое соединение концов обмоток, выводы из точек соединения).
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. Крышки изготавливаются, как правило, из алюминиевого сплава – легкого, немагнитного и легко рассеивающего тепло. На поверхности крышек выполнены вентиляционные окна, а также две (двухлапное крепление генератора) или одна (однолапное крепление генератора) крепежные лапы.
Щеточный узел обеспечивает передачу тока возбуждения на контактные кольца. Узел включает две графитные щетки, пружины их прижимающие и щеткодержатель. На современных генераторах щеткодержатель объединен с регулятором напряжения в единый неразборный узел.
Выпрямительный блок служит для преобразования синусоидального напряжения, вырабатываемого генератором, в напряжение постоянного тока бортовой сети автомобиля. Выпрямительный блок представляет собой пластины, выполняющие роль теплоотводов, на которых смонтированы диоды. Блок содержит шесть силовых полупроводниковых диодов, по два на каждую фазу, один на «положительный», другой – на «отрицательный» вывод генератора.
На некоторых генераторах обмотка возбуждения подключена через отдельную группу, состоящую из двух диодов. Данные выпрямители препятствуют протеканию тока разряда аккумуляторной батареи через обмотку при неработающем двигателе. При соединении обмоток по типу «звезда» на нулевом выводе устанавливается два дополнительных силовых диода, что позволяет увеличить мощность генератора до 15%.
Включение выпрямительного блока в схему генератора производится на специальных монтажных площадках с помощью пайки, сварки или болтового соединения.
Регулятор напряжения предназначен для поддержания напряжения генератора в определенных пределах. Современные генераторы оснащаются полупроводниковыми электронными (интегральными) регуляторами напряжения. Различают следующие конструкции электронных регуляторов:
1)гибридное исполнение – электронные приборы и радиоэлементы используются в электронной схеме вместе с толстопленочными микроэлектронными элементами;
2)интегральное исполнение – все компоненты регулятора напряжения, кроме выходного каскада, выполнены с помощью тонкопленочной микроэлектронной технологии.
Стабилизация напряжения, необходимая при изменении частоты вращения коленчатого вала двигателя и нагрузки, осуществляется автоматически за счет воздействия на ток в обмотке возбуждения. Регулятор управляет частотой импульсов тока и их продолжительностью.
Регулятор напряжения осуществляет изменение напряжения, подводимого для зарядки аккумуляторной батареи, в зависимости от температуры воздуха (т.н. термокомпенсация напряжения). Чем ниже температура воздуха, тем большее напряжение подводится к аккумуляторной батарее.
Привод генератора осуществляется посредством ременной передачи и обеспечивает вращение ротора со скоростью в 2-3 раза превышающую частоту вращения коленчатого вала. В зависимости от конструкции генератора в передаче используется клиновый или поликлиновый ремень. Область применения клинового ремня ограничена размерами ведомого шкива (при определенном диаметре шкива клиновый ремень быстро изнашивается).
Поликлиновый ремень более универсальный, т.к. применим при небольших диаметрах ведомого шкива, и следовательно с его помощью может быть реализовано большее передаточное число. На современных моделях генераторов привод осуществляется поликлиновым ремнем.
На автомобилях может устанавливаться т.н. индукторный (бесщеточный) генератор. Такой генератор имеет ротор, представляющий собой набор спрессованных тонких пластин из трансформаторного железа (ротор из магнитомягкой пассивной ферромассы). Обмотка возбуждения помещена на статоре. Электродвижущая сила в индукторном генераторе получается путем изменения магнитной проводимости воздушного зазора между ротором и статором.
Работа автомобильного генератора
При повороте ключа в замке зажигания, ток от аккумуляторной батареи через щеточный узел и контактные кольца поступает на обмотку возбуждения. В обмотке наводится магнитное поле. С вращением коленчатого вала двигателя 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 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 случае, когда потребляемый ток превышает возможности генератора, в работу включается аккумуляторная батарея. Для контроля работоспособного состояния генератора на панели приборов имеется контрольная лампа (лампа контроля заряда).
К основным параметрам генератора относятся:
1)номинальное напряжение;
2)номинальный ток;
3)номинальная частота вращения;
4)частота самовозбуждения;
5)коэффициент полезного действия.
В зависимости от конструкции электрической системы автомобиля номинальное напряжение составляет 12 или 24 В. За номинальный ток принимается максимальный ток отдачи при номинальной частоте вращения, которая составляет 6000 об/мин. Зависимость величины силы тока от частоты вращения генератора называется токоскоростной характеристикой. Помимо номинальных значений токоскоростная характеристика включает другие характерные точки:
1)минимальная рабочая частота вращения и минимальный ток (минимальный ток составляет 40-50% от номинального тока);
2)максимальная частота вращения и максимальный ток (максимальный ток превышает номинальный ток не более 10%).