Bet kuriame automobilyje yra sumontuotas borto elektros tinklas, kuriam priskiriama daug užduočių - nuo variklio užvedimo elektriniu starteriu ir kibirkšties, kuri uždega oro ir kuro mišinį, generavimo iki priekinių žibintų, radijo, signalizacijos ir kitų prietaisų veikimo užtikrinimo. . Visa minėta įranga sunaudoja elektros energiją, kurią generuoja du elementai – generatorius ir baterija. Šiame straipsnyje kalbėsime apie tai, kaip sumontuotas ir veikia automobilio generatorius, kokie yra pagrindiniai jo gedimai ir į ką reikia atkreipti dėmesį eksploatacijos metu.
Kam skirtas generatorius?
Elektros energijos tiekimą borto tinklui maitinti iki vidaus degimo variklio užvedimo atlieka akumuliatorius. Tačiau baterija negali generuoti srovės, ji tik kaupia ją savyje, atiduodama ją pagal poreikį. Dėl šios priežasties neįmanoma naudoti akumuliatoriaus nuolatiniam automobilių elektros įrangos veikimui užtikrinti – jis greitai atiduos visą elektrą ir visiškai išsikraus. Net ir paleidžiant maitinimo bloką, akumuliatorius išskiria didelę įkrovimo dalį, nes starteris sunaudoja daug elektros energijos.
Automatinis generatorius užtikrina akumuliatoriaus įkrovos atkūrimą ir maitinimo tiekimą visiems vartotojams, prijungtiems prie borto tinklo. Jis nekaupia elektros energijos savaime, kaip akumuliatorius, o nuolat gamina ją veikiant varikliui. Tačiau kol neužvedamas vidaus degimo variklis, šis mazgas neveikia, o borto tinklo maitinimo funkciją atlieka akumuliatorius.
Automobilio generatoriaus veikimas panašus į elektros variklio veikimą, tik atvirkščiai. Elektros variklis gauna energiją ir paverčia ją mechaniniu veiksmu, o generatorius mechaninį rotoriaus sukimąsi paverčia elektra.
Trumpai tariant, automobilio generatoriaus veikimo principą galima paaiškinti taip: rotoriaus sukimasis lemia formavimąsi. magnetinis laukas, ir tai turi įtakos statoriaus apvijai. Dėl to pastarojoje atsiranda elektros srovė, kuri vėliau tiekiama maitinti vartotojus, įtrauktus į transporto priemonės tinklą.
Tačiau autogeneratoriaus veikimas turi keletą savybių, į kurias reikia atsižvelgti. Šiuolaikinis automobiliuose sumontuotas elektros generatorius yra trijų fazių ir gamina kintamąją srovę, o borto tinklui maitinti reikalinga nuolatinė srovė. Be to, sukuriama elektros srovė turi turėti griežtai apibrėžtus parametrus, kitaip tikėtina, kad ji išjungs įrangą. Siekiant to išvengti, mazgas aprūpintas papildomais elementais.
Automobilio generatorius
Autogeneratorius susideda iš kelių komponentų:
- Rotorius.
- Statorius.
- Šepetėlio blokas.
- Lygintuvo blokas (diodinis tiltelis).
1 - galinis guolis; 2 - lygintuvo blokas; 3 - kontaktiniai žiedai; 4 - šepetys; 5 - šepetėlio laikiklis; 6 - korpusas; 7 - diodas; 8 - guolio įvorė; 9 - varžtas; 10 - galinis dangtelis; 11 - sparnuotė; 12 - varžtas; 13 - rotorius; 14 - rotoriaus apvija; 15 - priekinis dangtis; 16 - rotoriaus velenas; 17 - poveržlė; 18 - veržlė; 19 - skriemulys; 20 - priekinis guolis; 21 - rotoriaus apvija; 22 - statorius.
Rotorius
Rotorius (iš anglų kalbos rotation - rotation) yra judanti osciliatoriaus dalis. Tai velenas su jame esančia sužadinimo apvija, esanti tarp dviejų polių pusių. Pastarieji gaminami štampavimo būdu, kiekvienas iš jų turi šešis snapo formos iškyšas, esančias ant apvijos. Šios pusės sudaro stulpų ir slydimo žiedų sistemą. Žiedų užduotis yra tiekti elektros srovę į apviją per jos gnybtus.
Sužadinimo apvija skirta sukurti magnetinį lauką. Norint išspręsti šią problemą, reikia įjungti silpną elektros srovę. Prieš paleidžiant maitinimo bloką, baterija tiekia srovę, kad susidarytų magnetinis laukas. Užvedus vidaus degimo variklį ir apsisukimų skaičiui pasiekus norimą vertę, generatorius tiekia srovę į sužadinimo apviją.
Be to, ant rotoriaus yra:
- Pavaros skriemulys.
- Riedėjimo guoliai.
- Aušinimo įrenginys (ventiliatorius).
Rotorius yra statoriaus viduje, įterptas tarp kėbulo dalies dangtelių. Pateikiami dangteliai sėdynės kuriame dedami sukamieji guoliai. Be to, pavaros skriemulio šone esančiame dangtyje yra angos ventiliacijai.
Generatoriaus vėdinimo schema
statorius
Šis elementas, priešingai nei aukščiau, yra nejudantis (statiškas), todėl ir gavo savo pavadinimą. Jo užduotis yra gauti kintamą elektros srovę, kuri atsiranda veikiant rotoriaus magnetiniam laukui. Statorius susideda iš apvijų ir šerdies. Pastarasis pagamintas iš lakštinio plieno ir turi griovelius trims apvijų klojimui (pagal fazių skaičių). Apvijos gali būti klojamos vienu iš dviejų būdų: kilpa arba banga. Jų sujungimo schema taip pat gali būti skirtinga - žvaigždės ar trikampio pavidalu.
1 - šerdis; 2 - apvija; 3 - plyšio pleištas; 4 - griovelis; 5 - išėjimas prijungimui su lygintuvu.
Sujungus pagal "žvaigždės" schemą, visos apvijos yra sujungtos viename iš galų bendrame taške. Antrieji jų galai veikia kaip gnybtai. „Trikampio“ schema numato apvijų sujungimą pagal kitokį principą: 1-asis su 2-uoju, 2-asis su 3-iuoju ir 3-asis, savo ruožtu, su 1-uoju. Šiuo atveju išvadų funkciją atlieka sujungimo taškai. Vizualiai abi schemos parodytos paveikslėlyje.
„Žvaigždės“ ir „trikampis“ schema
Šepetėlio blokas
Šio generatoriaus komponento užduotis yra perduoti elektros energiją į sužadinimo apviją. Struktūriškai blokas yra korpusas, kuriame yra pora spyruoklinių grafito šepečių. Pastarieji spyruoklių pagalba prispaudžiami prie slydimo žiedų, tačiau nėra prie jų standžiai pritvirtinti.
Reguliatorius reikalingas tam, kad išėjimo įtampa būtų palaikoma nurodytose ribose. Tai būtina, nes srovės dydis, kaip ir jos parametrai, priklauso nuo variklio sūkių skaičiaus, o akumuliatoriaus patvarumas tiesiogiai susijęs su taikomu potencialų skirtumu. Nepakankama įtampa sukels „lėtinį“ akumuliatoriaus įkrovimą, o perteklinė įtampa sukels perkrovimą. Tiek pirmuoju, tiek antruoju atveju baterijos veikimo laikas pastebimai sumažės. Šiuolaikiniai automobiliai aprūpinti elektroniniais puslaidininkiniais valdikliais.
Diodų tiltelis (lygintuvo blokas)
Šio elemento užduotis yra paversti jam tiekiamą kintamąją srovę į nuolatinę srovę, reikalingą laivo tinklui maitinti. Struktūriškai jį sudaro šilumą šalinančios plokštės, kuriose sumontuoti 6 vienetai diodai - po 2 kiekvienai statoriaus apvijai (ant „+“ ir „-“).
Automobilio generatoriaus veikimo principas
Dabar išsiaiškinkime, kaip veikia automatinis generatorius. Kai raktas pasukamas uždegimo jungiklyje, į apviją tiekiama įtampa, praeinant per slydimo žiedus, taip pat per šepečio bloką. Rezultatas yra magnetinio lauko atsiradimas aplink sužadinimo apviją. Jis nuolat sukasi su rotoriumi, veikdamas statoriaus apvijas. Pastarojo išvadose atsiranda kintamoji elektros srovė, kuri vėliau tiekiama į diodinį tiltelį. Lygintuvo bloko išėjime srovė jau turi pastovią vertę. Tada jis tiekiamas į įtampos reguliatorių, iš kurio patenka į grafitinius šepečius, tiekia maitinimą vartotojui, įtrauktam į borto tinklą, ir įkrauna akumuliatorių.
Prietaiso išėjimo įtampa reguliuojama taip. Reguliatorius, veikiantis kartu su šepečio bloku, keičia į apviją tiekiamos įtampos kiekį. Dėl to keičiasi magnetinio lauko parametrai, taip pat generuojamos elektros kiekis. Be to, reguliatorius suteikia šiluminę kompensaciją, kurios esmė ta, kad įtampa keičiasi atvirkščiai temperatūrai (kuo ji mažesnė, tuo didesnis potencialų skirtumas ir atvirkščiai).
Pagrindiniai automobilio generatoriaus gedimai
Šis įrenginys yra gana patikimas ir tinkamai veikiantis ilgą laiką nesugenda. Tačiau gedimų vis tiek pasitaiko, o gedimų priežastys gali būti elektrinio arba mechaninio pobūdžio.
Elektros gedimai
Tokios problemos atsiranda dažniau nei mechaninės, jas gana sunku teisingai nustatyti ir pašalinti. Tai gali būti statoriaus arba rotoriaus sužadinimo apvijų trumpasis jungimas, jų lūžis, įtampos reguliatoriaus gedimas arba lygintuvo bloko diodų gedimas. Šios problemos taip pat pavojingos, nes neigiamai veikia akumuliatorių, kol jos bus nustatytos ir pašalintos. Taigi, sugedus įtampos reguliatoriui, akumuliatorius bus nuolat įkraunamas. Kuriame išoriniai ženklai gedimo praktiškai nėra, dažniausiai jis nustatomas kompleksinės diagnostikos metu, matuojant generatoriaus išėjimo įtampą arba įtariant kažką negerai, kai baterijos viena po kitos genda jau po kelių mėnesių.
Atviras arba trumpasis žadinimo apvijų jungimas pašalinamas pervyniojant. Likę elektros gedimai šalinami pakeičiant sugedusią detalę.
Mechaniniai gedimai
Mechaninių problemų priežastis dažniausiai yra grafitinių šepečių, pavaros skriemulio ar šepečių susidėvėjimas, taip pat nutrūkęs generatoriaus pavaros diržas. Šiuos gedimus gana lengva diagnozuoti pagal pašalinį triukšmą, girdimą veikiant osciliatoriui. Šios problemos pašalinamos pakeitus neveikiantį elementą.
Galiausiai belieka patarti periodiškai diagnozuoti generatorių, tikrinti jo komponentų nusidėvėjimą ir išmatuoti įtampą mazgo išėjime. Tai leis laiku nustatyti ir pašalinti atsiradusius gedimus, taip išvengiant problemų su akumuliatoriumi ir elektros prietaisaiįtrauktas į transporto priemonės tinklą.
Kintamosios srovės generatorius automobilyje (automobilio generatorius) – tai įtaisas, kuris mechaninę energiją paverčia elektros energija. Transporto priemonių konstrukcijoje autogeneratorius yra generatorius kintamoji srovė ir atlieka šias funkcijas:
- įkrovimo teikimas;
- visų automobilio elektros sistemų maitinimas po užvedimo;
automobilio generatorius dažnai yra variklio skyriuje, nes jį varo variklis. Dėl šios priežasties sprendimai įrengiami priešais energijos vienetas. Daugumoje šiuolaikinių automobilių generatoriaus pavara gaminama kaip diržinė pavara. Transporto priemonių modeliai su hibridiniu varikliu, taip pat kai kurie automobiliai su start-stop sistema turi specialų generatorių, nes tokiuose automobiliuose jis yra vienu metu.
Generatoriai automobiliuose gali skirtis pagal dydį ir tam tikrų įrenginių (generatoriaus korpuso, pavaros ir kt.) įgyvendinimo schemas. Taip pat po gaubtu sprendimas gali turėti skirtingas montavimo vietas. Įrenginyje dažnai naudojami šie elementai:
- rotorius;
- statorius;
- šepečio mazgo buvimas;
- lygintuvo blokas;
- įtampos reguliatorius;
Šie komponentai yra korpuse. Pagrindiniai automobiliams skirtų generatorių parametrai yra šie rodikliai: įtampa, srovė, greitis, savaiminis sužadinimas tam tikru dažniu, įrenginio efektyvumas.
Vardinės įtampos indikatorius gali būti nuo 12 iki 24 V, tai priklauso nuo transporto priemonės elektros sistemos įrenginio. Nominali srovė yra didžiausia srovė, kurią prietaisas skleidžia, kai vardinis greitis yra 6 tūkst. aps./min. Šios savybės atspindi vadinamąją srovės greičio charakteristiką. Lygiagrečiai su vardiniais rodikliais, renkantis, turėtumėte atsižvelgti į:
- minimalus galimas veikimo greitis, taip pat mažiausia srovė;
- maksimalus greitis ir didžiausia srovė;
Dabar apie patį įrenginį. Korpusas yra pora dangtelių, kurie yra sujungti varžtais. Labiausiai paplitusi dangtelio medžiaga yra aliuminio lydinys, kuris yra nemagnetinis, lengvas ir užtikrina gerą šilumos išsklaidymo (šilumos išsklaidymo). Korpuse papildomai padaryti atskiri angos ventiliacijai, taip pat yra tvirtinimo detalė generatoriaus montavimui ir taisymui.
- Rotoriaus užduotis yra sukurti magnetinį lauką, kuris sukasi. Ši funkcija įgyvendinama uždedant specialią apviją (sužadinimo apviją) ant rotoriaus veleno, esančio tarp dviejų polių pusių. Lygiagrečiai kiekvienoje iš šių pusių yra padarytos iškyšos. Taip pat ant rotoriaus veleno sumontuota pora slydimo žiedų, kurie pagaminti iš vario, žalvario arba plieno. Per šiuos žiedus maitinimas tiekiamas į apviją, o patys apvijų kontaktai pritvirtinami prie žiedų litavimo būdu.
Reikėtų pridurti, kad rotoriaus velenas taip pat yra ventiliatoriaus sparnuotės ir pavaros skriemulio vieta. Pats rotorius sukasi ant guolių. Priklausomai nuo slydimo žiedo, guoliai gali būti rutulinio arba ritininio tipo individualios savybės dizaino.
- Kitas mašinos generatoriaus konstrukcinis elementas yra statorius. Šis sprendimas turi plieninę šerdį, sudarytą iš plokščių, taip pat apvijų. Statorius sukuria kintamą elektros srovę. Apvijos suvyniotos į specialius šerdies griovelius. Kadangi yra trys statoriaus apvijos, tai leidžia sukurti trifazę jungtį. Apvijas galima kloti grioveliais Skirtingi keliai: vadinamoji „kilpa“ arba „banga“. Kalbant apie tarpusavio ryšį, apvijų galai gali būti sujungti vienoje vietoje, o kiti atlieka išvadų vaidmenį. Antrasis variantas yra nuoseklus apvijų žiedinis sujungimas, leidžiantis padaryti išvadas prijungimo taškuose.
- Pažvelkime į šepetėlio komplektą (-ius). Šis elementas leidžia perkelti žadinimo srovę į slydimo žiedus. Elementas susideda iš grafito šepečių poros, šepečio suspaudimo spyruoklių ir šepečių tvirtinimo įtaiso (šepečių laikiklio). Atkreipkite dėmesį, kad šiandien „šviežiose“ mašinose yra sumontuotas šepetėlio laikiklis, kuris sudaro vieną struktūrą su kitu elementu. Mes kalbame apie konstrukciją, kuri apima įtampos reguliatoriaus ir šepečio laikiklio derinimą.
- Lygintuvo blokas yra įtampos keitiklis. Šis blokas generatoriaus generuojamą sinusoidinę įtampą paverčia nuolatine įtampa. Lygintuvas susideda iš plokščių, kurių užduotis yra pašalinti šilumą. Lygintuvo plokštėse taip pat yra specialūs diodai, kurie yra puslaidininkiniai. Diodai montuojami poromis kiekvienoje fazėje, taip pat po vieną ant „teigiamų“ ir „neigiamų“ generatoriaus išėjimų. Iš viso gaunami 6 galios diodai.
- Įtampos reguliatorius suteikia srovę su stabilia įtampa. Įtampa ribojama nurodytomis ribomis. Atkreipkite dėmesį, kad generatoriai modernūs modeliai automobiliai turi elektroninį įtampos reguliatorių. Tokie reguliatoriai dar skirstomi į hibridinius ir integralinius.
Variklio veikimo metu nuolat besikeičiantis alkūninio veleno greitis ir apkrova reikalauja nuolatinio įtampos stabilizavimo. Įtampa automatiškai stabilizuojama įtakojant žadinimo apvijose tekančią srovę. Reguliatoriaus užduotis yra ta, kad prietaisas valdytų elektros srovės impulsus, tiksliau – šių elektros impulsų dažnį. Reguliatorius taip pat nustato impulsų laiką (trukmę).
Kita įtampos reguliatoriaus funkcija – keisti įtampą, kuri reikalinga efektyviam akumuliatoriaus įkrovimui, atsižvelgiant į lauko temperatūrą. Nukritus lauko temperatūrai, įrenginys akumuliatoriui tiekia didesnę įtampą.
Kalbant apie generatoriaus pavarą, šis sprendimas yra diržinė pavara (naudojant trapecinius arba V formos rumbuotus diržus), per kurią sukasi rotorius. Generatoriaus rotorius sukimosi greičiu sukasi iki 3 kartų greičiau nei pats alkūninis velenas. Pridedame, kad šiuolaikiniuose automobiliuose naudojamas V formos rumbuotas diržas.
Taip pat reikėtų pažymėti, kad kai kuriuose automobilių modeliuose gali būti sumontuotas induktoriaus tipo generatorius. Induktoriaus generatorius reiškia, kad jo įrenginyje nėra šepečių, apvija sumontuota statoriuje. Tokio generatoriaus rotorius be šepečių pagamintas iš mažo storio geležinių plokščių. Medžiaga plokščių gamybai yra transformatorinė geležis. Induktoriaus generatorius veikia pagal principą, kad oro tarpe, kuris yra tarp statoriaus ir rotoriaus, pasikeičia magnetinis laidumas.
Kaip veikia automobilio generatorius?
Išsamus atskirų komponentų funkcijų tyrimas generatoriaus įrenginyje leidžia susidaryti supratimą apie viso įrenginio veikimo principus. Vairuotojas pasuka raktelį uždegimo spynelėje, po to akumuliatoriaus elektra praeina per generatoriaus šepečius ir slydimo žiedus, patekdama į sužadinimo apviją. Dėl to ant apvijos susidaro magnetinis laukas.
Automobilio starteris pradeda sukti variklio alkūninį veleną. Nuo alkūninio veleno per diržinę pavarą pradeda suktis ir generatoriaus rotorius. Magnetinis laukas rotoriaus srityje sustiprinamas ant statoriaus apvijų. Dėl to šių apvijų išvadose pažymimas kintamos įtampos atsiradimas. Kai generatoriaus rotorius sukasi iki tam tikro dažnio, generatorius pradės dirbti savaiminio sužadinimo režimu. Kitaip tariant, užvedus variklį, kuris sukelia būtiną generatoriaus rotoriaus sukimąsi, sužadinimo apviją pradeda maitinti generatorius, o ne akumuliatorius.
Generatoriaus sukurta kintamoji įtampa dėl lygintuvo bloko veikimo paverčiama pastovia įtampa. Elektros srovė iš generatoriaus maitina automobilio borto tinklą, užtikrina uždegimo sistemos ir kitų energijos vartotojų darbą. Kintamosios srovės generatorius taip pat tiekia srovę akumuliatoriui įkrauti. Pasikeitus alkūninio veleno greičiui ir apkrovai, prijungiamas įtampos reguliatorius, nustatantis laiką, kuriam reikia įjungti sužadinimo apvijas, atsižvelgiant į tam tikras sąlygas. Jei generatoriaus greitis didėja ir apkrova sumažėja, lauko apvijos įjungimo laiko intervalas sumažėja. Didėjant apkrovai ir mažėjant greičiui, reguliatorius padidina apvijų įjungimo laiką.
Reikia pridurti, kad jei vartotojai sunaudoja daugiau elektros energijos, nei gali pagaminti automobilio generatorius, tada akumuliatorius įsijungia automatiškai. Naudodami prietaisų skydelyje esančią įkrovos valdymo lemputę, galite stebėti generatoriaus būklę. Nurodyta lemputė dažniausiai yra piktograma akumuliatoriaus pavidalu. Jei lemputė užsidega, tai reiškia, kad akumuliatoriaus nekrauna generatorius. Galimos priežastys gali nutrūkti poli-V-diržas, gedimas generatoriaus relės-reguliatoriaus ir pan.
Taip pat skaitykite
Generatoriaus reguliatoriaus relės veikimo patikrinimas savo rankomis. Sugedusios relės požymiai. Prietaiso diagnostika automobilyje su nuėmimu ir be jo.
Automobilio generatorius yra vienas iš svarbiausių automobilio mazgų. Jo funkcija yra gaminti ir tiekti elektros energiją visiems mazgams, kuriems reikia nuolatinio srovės vartojimo. Be to, jis užtikrina akumuliatoriaus įkrovimą automobilio užvedimo metu ir variklio veikimo metu.
Toliau apsvarstysime, iš ko šiuolaikinėse mašinose susideda elektros generatorius, koks veikimo principas ir kaip svarbu, kad jis nepriekaištingai veiktų. Taip pat analizuosime, kokie įrenginiai naudojami šiuolaikiniuose automobiliuose.
Pagrindinės generatoriaus funkcijos
Prietaiso veikimas – alkūninio veleno generuojamą mechaninę energiją paversti elektros srove. Dėl to maitinimas tiekiamas visiems prietaisams, kuriems reikia elektros energijos. Elektros energija kaupiama automobilio akumuliatoriuje. Įprastu režimu jis tiekia energiją sistemoms, kurioms reikia srovės.
Tačiau užvedant automobilį pagrindinis energijos vartotojas yra starteris. Srovės stiprumas siekia šimtus amperų, o įtampa tinkle smarkiai krenta. Būtent generatorius šiuo metu tampa pagrindiniu srovės šaltiniu. Akumuliatorius generuoja nestabilią srovę, kuri negali užtikrinti pastovios įtampos automobilio elektros tinkle.
Srovės generatorius yra savotiškas apsauginis tinklas, nes būtent jis gamina ir tiekia elektros energiją staigių galios šuolių metu. Tai gali būti ne tik variklio užvedimas, bet ir priekinių žibintų įjungimas, pavarų perjungimas, taip pat darbų pradžia. papildomos sistemos.
Be to, įrenginys užtikrina akumuliatoriaus įkrovimą, kuris taip pat svarbus visapusiškam automobilio veikimui.
Veikimo principas
Yra dviejų tipų generatoriai: nuolatinė ir kintamoji. Daugumoje šiuolaikinių automobilių montuojami antrojo tipo generatoriai. Jiems būdinga tai, kad magnetinė grandinė ir laidininkas yra nejudantys. Sukasi tik nuolatinis magnetas, kurio sukimosi metu susidaro srovė. Taip yra todėl, kad ritės kontūrą perveria kintamasis dydis ir kryptis. magnetinis srautas. Dėl to tolygiai didėja ir mažėja energija.
Taigi, praeinant pro magnetinės grandinės galo magneto polius, susidaro kintamo dydžio ir krypties srovė. Ritėje jis taip pat keičiasi. Štai kodėl srovė vadinama kintamąja. Įrenginio konstrukcija leidžia generuoti pakankamai elektros energijos net ir santykinai lėtai sukantis, kaip ir yra didelis skaičius ritės ir rotoriai, o vietoj įprasto magneto jame sumontuotas elektrinis.
Visų modelių generatorių veikimo principas yra beveik vienodas. Gali pasikeisti tik kai kurie prietaiso komponentai, gaminant daugiau elektros energijos.
Kaip veikia generatorius
Tiems, kurie bent kiek išmano elektros gamybos ir skirstymo principus, viskas itin paprasta. Automobilyje yra dvi elektros grandinės: pirminė ir antrinė.
Tarp pirminės ir antrinės grandinės yra įtampos reguliatorius. Jis apskaičiuoja įtampos lygį antrinėje grandinėje ir, priklausomai nuo to, nustato pirminės grandinės parametrus. Be įtampos reguliatoriaus automobilyje būtų galima valdyti įtampos lygį ir pagaminamos elektros kiekį.
Jei įtampa tinkle smarkiai nukrenta, reguliatorius reaguoja į jo veikimą, o srovė lauko apvijos grandinėje pakyla. Dėl to padidėja magnetinis laukas, prietaiso viduje susidaro daugiau elektros energijos. Įtampa mechanizmo viduje kils tol, kol jos kilimą sustabdys reguliatorius.
Kai srovės lygis visame tinkle išlyginamas, reguliatorius vėl duoda signalą padidinti įtampą generatoriuje iki norimo lygio. Taigi generatoriaus darbas tiesiogiai priklauso nuo visų transporto priemonių sistemų suvartojamo elektros kiekio. Įtampos reguliatorius kontroliuoja pagaminamos energijos kiekį.
Svarbu! Generatoriaus veikimas nepriklauso nuo variklio sūkių skaičiaus. Jei automobilio elektros tinkle yra gedimų, tai kyla arba dėl problemų pačiame generatoriuje, arba dėl įtampos reguliatoriaus gedimo, bet ne dėl problemų variklyje. Generatoriaus įrenginys leidžia generuoti teisinga suma elektros energijos net esant mažam įrenginio greičiui.
Žemiau galite žiūrėti vaizdo įrašą su prieinamu generatoriaus veikimo paaiškinimu:
Kaip maitinamas generatorius
Įtampos generatorius automobilyje atlieka mechaninės energijos pavertimo elektros energija funkciją. Mechaninė energija gaminama iš automobilio variklio. Generatoriaus įtaisas sukonstruotas taip, kad alkūninio veleno skriemulys perduotų judėjimą generatoriaus skriemuliui. Tarp jų yra diržo laikiklis, kuris užtikrina šią transmisiją.
Visuose šiuolaikiniuose automobiliuose montuojami V formos rumbuoti diržai, kurie pasižymi geru lankstumu ir leidžia ant generatorių montuoti mažo skersmens skriemulius. Ir kuo mažesnis šio mazgo skersmuo, tuo daugiau įrenginys gali generuoti energijos. Šis ryšys užtikrina aukštą pavarų skaičių, išskiriantį greitaeigius generatorius.
Iš to galime daryti išvadą, kad naujų medžiagų ir technologijų naudojimas kintamosios ir nuolatinės srovės generatorių gamyboje gali padidinti jų našumą. Tai labai svarbu aukštųjų technologijų transporto priemonėms, kurių energijos suvartojimas yra didesnis.
Generatoriaus įtaisas
Generatoriaus konstrukcija beveik nepasikeitė nuo tada, kai buvo išrastas pirmieji nuolatinės ir kintamosios srovės elektriniai mechanizmai, naudojami elektrai gaminti automobiliuose. Šis įrenginys turi tokį įrenginį:
- rėmas;
- du dangteliai su angomis ventiliacijai. Aliuminio dangteliai sutraukiami trimis ar keturiais varžtais;
- rotorius, besisukantis dviejuose guoliuose ir varomas skriemulio;
- srovė į elektromagneto apviją tiekiama dviem variniais žiedais ir grafito šepečiais;
- jie savo ruožtu yra prijungti prie relės-reguliatoriaus, kuris leidžia valdyti elektros energijos gamybos lygį įrenginio viduje. Priklausomai nuo modifikacijos, relė gali būti įmontuota į korpusą arba dedama už jo ribų.
Visuose šiuolaikiniuose įrenginiuose yra aušinimo ventiliatoriai, kurie neleidžia įrenginiui perkaisti. Generatoriai tvirtinami tiesiai prie variklio priekio naudojant specialius laikiklius.
Generatoriaus statorius susideda iš šerdies, apvijos, įpjovos pleišto, lizdo ir laido, skirto prijungti prie lygintuvų. Rotorius susideda iš polių sistemos. Šie komponentai yra korpuse, o jų darbas ir sąveika yra elektros energijos generavimo įrenginio viduje pagrindas.
Šepečių bloke yra šepečiai arba slankiojantys kontaktai. Jie gali būti poligrafitas arba elektrografitas. Šepečių mazgai perduoda nuolatinę srovę į besisukančią armatūrą, kuri veikia kaip nuolatinis magnetas. Tačiau tie patys šepečiai yra silpnoji šio dizaino grandis, nes juos reikia nuolat prižiūrėti, valyti ir keisti susidėvėjusias dalis.
Automobilio bešepetėlio generatoriaus įtaisas
Šiandien labiausiai paplitęs yra bešepetėlis įrenginys, kuris yra patikimiausias ir nereikalaujantis nuolatinės priežiūros. Kaip ir bet kuris kitas įrenginys, jis susideda iš dviejų mazgų:
Skirtingai nuo šepečių mechanizmų, čia naudojamas kombinuotas išėjimo įtampos reguliavimas. Tai realizuojama dėl to, kad apvijų ašys pasislenka 90 laipsnių. Dėl to, padidėjus apkrovai, rotoriaus magnetinis laukas pasislenka pagrindinės apvijos link, didėja joje susidarantis EML. Įtampa, savo ruožtu, stabilizuojasi.
Toks įrenginio mechanizmas turi šiuos privalumus:
- įrenginio veikimo metu nesusidaro anglies dulkės, kurios yra pagrindinė šepečių generatorių problema;
- po tam tikro veikimo laikotarpio šepečių keisti nereikia;
- sumažintas mechaninių konstrukcijų skaičius žymiai padidina įrenginio patikimumą ir sumažina jo priežiūros išlaidas;
- prietaisas nebijo neigiamo poveikio oras;
- tokių įrenginių turi paprastas dizainas tai reiškia, kad jie yra pigesni.
Generatoriai be šepetėlių yra gana populiarūs, nepaisant to, kad jie yra vienfaziai ir turi mažą efektyvumą. Tačiau šis trūkumas pašalinamas naudojant sistemas su elektroniniu valdymu ir nepriklausomu sužadinimu.
Kaip veikia nuolatinės srovės generatorius?
Nuolatinės srovės įtaisas turi panašią konstrukciją su kintamosios srovės generatoriumi. Pagrindinės jo dalys yra cilindro formos inkaras su apvija ir elektromagnetai, sukuriantys įtampą įrenginyje.
Jie skirstomi į du tipus: savaiminio sužadinimo ir naudojant nepriklausomą perjungimą, tokie įrenginiai taip pat gali būti su šepečiu ir be šepetėlių.
Dėl to, kad nuolatinės srovės generatoriams reikia nuolatinio energijos šaltinio, jų taikymo sritis yra gana siaura. Dažnai jie naudojami viešajam elektriniam transportui maitinti. Šio tipo prietaisai naudojami dyzeliniuose generatoriuose.
Ši medžiaga yra mokomoji ir informacinė bei skirta daugiausia tiems, kurie nesusidūrė su automobiliais arba ką tik įsigijo pirmąjį automobilį. Panagrinėkime vieną iš svarbių temų, tiksliau, atsakysime į klausimą, kas yra automobilio starteris ir generatorius, taip pat kodėl generatorius ir starteris reikalingi automobilyje, kokią funkciją jie atlieka. Visa tai sužinosite šioje mokomojoje medžiagoje.
Taigi, pradėkime nuo generatoriaus. Pagrindinė generatoriaus paskirtis – tiekti elektros energiją automobilio elektros vartotojams ir įkrauti akumuliatorių (akumuliatorių) veikiant varikliui.
Per pastaruosius metus labai pasikeitė generatoriaus konstrukcija, o nuolatinės srovės generatoriai, taip pat vibracijos įtampos reguliatoriai jau tapo praeitimi. Dabar šiuolaikiniai generatoriai padidino specifinius rodiklius, padidėjo jų išėjimo galia, sumažėjo svoris ir matmenys, atsirado patikimi apsaugos elementai. Praėjusių metų generatorių išėjimo srovė buvo 45–60 A, o dabar jų galia žymiai padidėjo ir siekia 90–140 amperų ir net daugiau. Visa tai yra dėl to, kad šiuolaikiniuose automobiliuose yra papildomų įrenginių ir įrangos. Tai apšvietimas, oro kondicionavimas, šildymo sistemos ir šiuolaikinių automobilių pramogos. Visa tai reikalauja papildomų energijos išteklių.
Sunkvežimiams ir autobusams, taip pat specialiajai įrangai montuojami didelės galios generatoriai, kurie turi skirtumų, palyginti su automobiliai. Jie turi skirtumų savo konstrukcijoje, pavyzdžiui, sumontuotos dviejų polių rotoriaus sistemos, sumontuotos ant vieno veleno, taip pat turi 2 žadinimo apvijas ir pan. Automobilių savininkams toliau pateikiame pagrindinius generatoriaus gedimų tipus. Noriu pastebėti, kad starterio ar generatoriaus remontas „pasidaryk pats“ reikalauja tam tikrų žinių ir įgūdžių. Jei tokių neturite, tuomet šiuo klausimu rekomenduojama kreiptis į specialistus.
Pagrindiniai generatoriaus gedimų tipai:
Akumuliatorius nekraunamas - prietaisų skydelyje užsidega kontrolinė lemputė, kai variklis veikia (perdegė generatoriaus sužadinimo grandinės saugiklis, atsilaisvino arba pažeistas pavaros diržas, laiduose yra atviras arba trumpasis jungimas, įtampos reguliatorius yra sugedęs);
Automobilio eksploatacijos metu išsikrauna akumuliatorius (kištukuose nėra saugiklio kontakto, atsipalaidavęs pavaros diržas, sugedęs įtampos reguliatorius);
Akumuliatorius įkraunamas automobilio eksploatacijos metu (sugedęs įtampos reguliatorius, kai kuriems generatorių modeliams ant įtampos reguliatoriaus nėra papildomo „+“);
Generatoriaus veikimo metu girdimas stiprus triukšmas (atsipalaiduoja skriemulio tvirtinimo veržlė, sugedęs lygintuvo blokas, užteršti slydimo žiedai ir šepečiai, trūksta guolių tepimo ar jų susidėvėjimas, lūžta viena iš statoriaus apvijų) ;
ir tt
Kai kurie iš pirmaujančių generatorių gamintojų yra tokie prekių ženklai kaip VALEO, BOSCH, NIPPON DENCO, MAGNETI MARELLI, MOTORCRAFT, HITACHI, DELCO REMY, MITSUBISHI.