Неисправности генераторов переменного тока
Обрыв обмотки возбуждения
При этой неисправности в обмотке статора индуктируется э. д. с. до 3—4 В, обусловленная остаточным магнетизмом стали ротора.
Нарушение контакта в щеточном узле вследствие окисления или замасливания контактных колец генератора, сильного износа или зависания щеток в щеткодержателях, уменьшения упругости пружин щеткодержателей и т. п.
Неисправность сопровождается увеличением сопротивления цепи возбуждения генератора, поэтому снижается сила тока возбуждения, а вместе ё этим падает мощность генератора.
Напряжение генератора до номинальной величины достигает только при повышенной частоте вращения ротора.
Витковое замыкание в катушке обмотки возбуждения вызывается теми же причинами и приводит к аналогичным последствиям, что и в генераторах постоянного тока.
Определяется витковое замыкание измерением сопротивления обмотки омметром.
Замыкание обмотки возбуждения на корпус чаще всего происходит в местах вывод концов катушек к контактным кольцам. Короткозамкнутая катушка обесточивается, магнитный поток возбуждения резко снижается, поэтому напряжение генератора станет меньшим и ток от него во внешнюю цепь не поступает.
Эту неисправность определяют при помощи вольтметра или контрольной лампы напряжением 220—500 В, подключением одного проводника на железо ротора, а другого — на контактное кольцо.
Если в течение 1 мин тока в цепи не будет, то изоляция обмотки хорошая.
Обрыв в цепи фазовой обмотки статора.
При наличии обрыва соединительного провода одной фазы генератора к зажиму выпрямителя фаза выключается, а поэтому значительно увеличивается сопротивление обмотки статора, что снижает мощность генератора.
При обрыве двух фаз прерывается вся цепь обмотки статора, и генератор не будет работать.
При разобранном генераторе для определения обрыва в фазовой обмотке статора необходимо поочередно подключать к аккумуляторной батарее через лампочку или вольтметр по две фазы обмотки.
Наличие обрыва выключает цепь, и тока в ней не будет.
Замыкание обмотки статора на корпус происходит вследствие механического или теплового повреждения изоляции обмотки и выводных зажимов. Неисправность значительно снижает полезную мощность генератора в результате короткого замыкания неисправных фазовых обмоток через выпрямитель и корпус.
Эти неисправности определяются контрольной лампой напряжением 220—500 В подключением одного проводника на сердечник статора, а другого — на один из зажимов обмотки статора. Дефектную изоляцию заменяют новой.
Кроме названных неисправностей, в генераторах постоянного и переменного тока возникают также неисправности механического характера, например износ и разрушение подшипников, износ шеек вала якоря (ротора), разработка шпоночной канавки вала и шкива, повреждение резьбы на валу и в гайках и др.
Выявление и устранение подобных неисправностей не представляет больших трудностей.
Основные неисправности выпрямителей генератора
Замыкание на корпус зажима «+».
Эта неисправность вызывает закорачивание выпрямителя, и в цепи — обмотка статора генератора — выпрямитель —устанавливается большая сила тока, в результате чего происходит их перегрев и возможно разрушение изоляция обмотки и пробой запирающего слоя диодов выпрямителя.
Пробой диодов чаще всего происходит вследствие увеличения напряжения генератора, что может быть при обрыве основной обмотки регулятора напряжения, обрыве провода, соединяющего реле-регулятор с корпусом, неправильной регулировке регулятора напряжения, отсоединении провода от зажима «+» генератора.
Кроме того, пробой диодов происходит при перегреве выпрямителя током большой силы, который проходит через них, а также при механическом повреждении диодов, при неправильном соединении зажимов выпрямителя (когда минусовой зажим соединяют не с корпусом, а с зажимом реле-регулятора).
В месте пробоя происходит расплавление покровного слоя металла, в результате чего образуется короткозамкнутый участок между электродами диода.
В случае пробоя диодов будет большая сила разрядного тока при неработающем генераторе.
Старение диодов. С течением времени диоды расформировываются, стареют, что повышает сопротивление в цепи выпрямленного тока. Эта Неисправность вызывает увеличение падения напряжения на зажимах диодов при прохождении тока в прямом направлении и увеличение силы обратного тока. В результате аккумуляторная батарея будет недозаряжаться.
Схема Подключения Генератора Маз — tokzamer.ru
Вал стальной, на его рифленой поверхности жестко, посредством прессовки, закреплены стальная втулка, полюсные наконечники и контактные кольца.
Особенности устройства генератора При использовании придерживайтесь следующих правил: 2.
Принцип работы генераторной установки Г на примере включения ее в схему электрооборудования автомобилей МАЗ показан на рис.
Правильное подключение генератора «КАМАЗ» Евро 2. Connect generator «KAMAZ» Euro 2. com/embed/svD5KlyZCDA» frameborder=»0″ allowfullscreen=»»/>
На автомобиле регулятор отключается. Обмотка возбуждения питается от источника постоянного тока например, аккумуляторной батареи.
Охлаждение генератора производится протяжной вентиляцией.
Шарикоподшипник, размещенный на валу со стороны привода, фиксирован от осевого перемещения. При необходимости, убедиться в исправности показывающих приборов с помощью заведомо исправных.
Токоскоростная характеристика генератора Рис. При монтаже генератора на двигателе необходимо: 2.
В первом случае это может быть система охлаждения или топливоподачи, состоящая из разноплановых элементов.
ГЕНЕРАТОР И РЕЛЕ 702 ДЛЯ ИНДИКАЦИИ РАБОТЫ ГЕНЕРАТОРА
Схема генератора МАЗ
Если напряжение возрастает или уменьшается, регулятор соответственно уменьшает или увеличивает ток возбуждения и вводит напряжение в нужные пределы. Наличие постоянных магнитов обеспечивает надежное самовозбуждение генератора при пуске, как при работе с аккумуляторной батареей, так и без нее.
Наличие постоянного напряжения на выводе может использоваться в целях сигнализации о начале работы генератора, для чего к нему могут подключаться контрольные лампы, реле блокировки стартера и прочее.
На другой малогабаритной керамической плате расположены структуры кристаллы транзистора предоконечного каскада Т2, выходного транзистора Т3 и гасящего диода Д1. Выпрямительным блоком переменное напряжение преобразуется в постоянное, и когда оно станет больше напряжения аккумуляторной батареи, генератор начнет питать потребители и заряжать батарею.
При мойке двигателя рекомендуется защищать генератор от попадания воды. Вал стальной, на его рифленой поверхности жестко, посредством прессовки, закреплены стальная втулка, полюсные наконечники и контактные кольца.
Страница 1 из 3 Особенности системы электроснабжения автомобиля МАЗ Система электроснабжения автомобилей состоит из двух источников: аккумуляторных батарей и генераторной установки переменного тока. Генератор ЯМЗ вырабатывает ток.
Крышка со стороны контактных колец изготовлена из алюминиевого сплава, имеет вентиляционные окна и лапу крепления генератора на двигателе. Чем выше частота вращения ротора и меньше нагрузка на генератор, тем выше напряжение генератора.
Ротор установлен в подшипниках КС9 Международное обозначение
Ремонт генератора Г 273 Камаз,МАЗ …
Как подключить генератор МАЗ?
При мойке двигателя рекомендуется защищать генератор от попадания воды. Каждая фаза состоит из двенадцати последовательно соединенных катушек, расположенных на отдельных полюсах всего 36 полюсов.
В щеткодержателе также установлено подпиточное сопротивление 3 величиной 75Ом, служащее для обеспечения надёжного возбуждения генераторной установки на низких оборотах двигателя. Отключение аккумулятора при работе силового агрегата снижает нагрузки и приводит к неисправности генератора ЯМЗ. Замену вышедшего из строя регулятора и щеток надо проводить в мастерской.
В случае отклонения указанных замеров за требуемые пределы необходимо определить и устранить неисправность бортовой сети автомобиля. Схема подключения генератора МАЗ Дата публикации: Максимальная сила тока возбуждения, на которую рассчитаны элементы конструкции регулятора Я, равны 3,3 А.
Это сделано для того, чтобы разгрузить контакты ВПС, так как ток при первоначальном возбуждении генератора может достигать 5 А. Генераторная установка представляет собой трехфазную двенадцатиполюсную синхронную электрическую машину со встроенным выпрямительным блоком, помехоподавляющим конденсатором, щеткодержателем с регулятором напряжения и системой с протяжной вентиляцией. Кроме прямых функций — выработки электроэнергии для снабжения электрооборудования авто, к современным генераторам предъявляется еще одно требование — он не должен влиять и реагировать на радиоволны.
Сердечник набран из пластин электротехнической стали, изолированных друг от друга лаком и соединенных сваркой по наружной поверхности пакета. А оно требуется для системы зажигания, бортового компьютера а теперь и разнообразных гаджетов , устройств диагностики и контроля и само собой для освещения, как сигнального, так и бытового.
С увеличением частоты вращения ротора напряжение генератора может достигнуть опасного для приемников значения, поэтому генератор работает совместно с регулятором напряжения, поддерживающим напряжение в бортовой сети автомобиля в заданных пределах. Так как электродвигатель работает непродолжительное время, то он обеспечивает нормальную работу подогревателя при пробегах автомобилей в течение нескольких капитальных ремонтов. Происходит возбуждение генератора от тока независимого источника — аккумуляторных батарей. Во время эксплуатации контролируйте натяжение ремня и следуйте за износом составных элементов. Водостойкое исполнение генератора обеспечивается применением соответствующих покрытий поверхности его деталей и пропиткой обмоток водостойкими лаками.
Генераторы автомобиля МАЗ моделей и питание получают от дополнительных диодов. Если напряжение возрастает или уменьшается, регулятор соответственно уменьшает или увеличивает ток возбуждения и вводит напряжение в нужные пределы. Ротор 17 представляет собой вал с напрессованными шихтованным пакетом и втулкой. Нельзя проверять исправность схемы электрооборудования и отдельные провода мегомметром или лампой, на которую подается напряжение выше 26 В, при неотключенном генераторе. После сборки схема закрывается крышкой и заливается специальным герметиком.
На другой малогабаритной керамической плате расположены структуры кристаллы транзистора предоконечного каскада Т2, выходного транзистора Т3 и гасящего диода Д1. Неправильное подключение проводов и клемм вызывает выход из строя выпрямительных диодов. При проверке генератора на автомобиле пересоединять провода и подключать для проверки приборы необходимо при отключенном выключателе массы. Вывод предназначен для подключения тахометра и других устройств реле блокировки стартера, АБС и прочее , критичных к форме фазного сигнала. Фазы обмотки статора якоря генератора
Схема подключения резервного генератора к дому. Реверсивный рубильник схема подключения
Лучшие цены
При проверке генератора на автомобиле пересоединять провода и подключать для проверки приборы необходимо при отключенном выключателе массы.
Стабилитрон не пропускает через себя ток при напряжении ниже напряжения стабилизации и пробивается, т. И пока такое положение вещей сохраняется, надобность в автомобильном генераторе не отпадает — слишком уж много элементов автомобиля зависят от электроэнергии, которое данное устройство вырабатывает.
Регулятор напряжения 51 типа Это сделано для того, чтобы разгрузить контакты ВПС, так как ток при первоначальном возбуждении генератора может достигать 5 А.
Поэтому наличие блокировки позволяет предотвратить поломку свечей ЭФУ электрофакельного устройства. С увеличением частоты вращения ротора напряжение генератора может достигнуть опасного для приёмников значения. Поэтому следите за тем, чтобы вода не попала в деталь. При необходимости — очистить места присоединения проводов и подтянуть контактные части генератора и реле-регулятора.
Система электроснабжения авто МАЗ
Корпус генератора является минусовым выводом и подключается к массе машины. Правильно натянутый ремень привода генератора от усилия 3 кГ, приложенного к середине ветви ремня, должен иметь прогиб 10—15 мм.
Обмотка возбуждения генератора подключается к бортовой сети и далее генератор, работает как описано выше см. Концы обмотки возбуждения припаяны к контактным кольцам, расположенным на изоляционной втулке. Иначе со временем возникнут поломки, которые приведут к ремонту запчасти. Генераторная установка Г заменяет собой генераторы Г и Г с соответствующими регуляторами напряжения. Происходит возбуждение генератора от тока независимого источника — аккумуляторных батарей.
Регулятор представляет собой электронное устройство, закрытое крышкой и залитое специальным герметиком. Разборку выполняют в следующем порядке: 1. Ремонт генератора МАЗ отвернуть два винта крепления щеткодержателя 3 см. Однако сегодня хотим рассмотреть схему подключения устройств и дать несколько советов по эксплуатации. По необходимости покупку можем переслать в любой регион, работаем с наличными и безналичными формами оплаты, оформляем отсрочки.
Это сделано для того, чтобы разгрузить контакты ВПС, так как ток при первоначальном возбуждении генератора может достигать 5 А. При снижении тока возбуждения напряжение генератора падает, стабилитроны Д2 и ДЗ вновь запираются, схема переходит в исходное положение, и напряжение генератора снова начинает расти. Проверяйте установку через 50 пробега и при каждом ТО
Назначение работа и устройство генератора
Назначение и проверка регулятора напряжения генератора
Генераторная установка предназначена для обеспечения питанием потребителей, входящих в систему электрооборудования, и зарядки аккумуляторной батареи при работающем двигателе автомобиля. Выходные параметры генератора должны быть таковы, чтобы в любых режимах движения автомобиля не происходил прогрессивный разряд аккумуляторной батареи. Кроме того, напряжение в бортовой сети автомобиля, питаемой генераторной установкой, должно быть стабильно в широком диапазоне изменения частоты вращения и нагрузок.
Генераторная установка — достаточно надежное устройство, способное выдержать повышенные вибрации двигателя, высокую подкапотную температуру, воздействие влажной среды, грязи и других факторов.
Технические характеристики генераторов
Максимальная сила тока отдачи (при 13 В и 5000 мин-1), А | 55 |
---|---|
Пределы регулируемого напряжения, В | 14,1+0,5 |
Максимальная частота вращения ротора, мин-1 | 13000 |
Передаточное отношение двигатель-генератор | 1:2,04 |
Особенности устройства и принцип действия
Генератор типа 37. 3701 — переменного тока, трехфазный, со встроенным выпрямительным блоком и электронным регулятором напряжения, правого вращения (со стороны привода), с вентилятором у приводного шкива и вентиляционными окнами в торцевой части. Для защиты от грязи задняя крышка генератора закрыта защитным кожухом.
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 переменное электрическое напряжение. Такие катушки, помещенные в пазы магнитопровода (железного пакета), представляют собой обмотки статора — важнейшей неподвижной части генератора — именно они генерируют переменный электрический ток.
Магнитный поток в генераторе создается ротором. Он тоже представляет собой катушку (обмотка возбуждения), через которую пропускается постоянный ток (ток возбуждения). Эта обмотка уложена в пазы своего магнитопровода (полюсной системы). В состав ротора — важнейшей подвижной части генератора — входят также вал и контактные кольца. При вращении ротора напротив катушек обмотки статора появляются попеременно «северный», и «южный» полюсы ротора, т. е. направление магнитного потока, пронизывающего обмотки статора, меняется, что и вызывает появление в них переменного напряжения.
Можно было бы использовать в качестве ротора постоянный магнит, но создание магнитного потока электромагнитом позволяет легко регулировать выходное напряжение генератора в широких диапазонах скоростей вращения и тока нагрузки путем изменения тока возбуждения.
Для того, чтобы получить из переменного напряжения постоянное, используют шесть силовых полупроводниковых диодов, которые составляют между собой выпрямительный блок установленный внутри корпуса генератора.
Питание обмотки возбуждения осуществляется от самого генератора и подводится к ней через щётки и контактные кольца.
Для обеспечения же первоначального возбуждения генератора, после включения зажигания, к клемме «В» регулятора напряжения, подводится ток по двум цепям.
- Плюс АКБ — контакт 30 генератора — контакты 30/1 и 15 замка зажигания — контакт 86 и 85 обмотки реле зажигания — минус АКБ. Реле включилось, и ток пошёл по второй цепи:
- Плюс АКБ — контакт 30 генератора — контакты 30 и 87 реле зажигания — предохранитель №2 в блоке предохранителей — контакт 4 белого разъема в комбинации приборов — резистор 36 Ом в комбинации приборов — контрольная лампа зарядки АКБ — контакт 12 белого разъема в комбинации приборов — контакт 61 — вывод «В» регулятора напряжения — обмотка возбуждения — вывод «Ш» регулятора напряжения — выходной транзистор регулятора напряжения — минус АКБ.
После пуска двигателя обмотка возбуждения питается с общего вывода трёх дополнительных диодов, установленных на выпрямительном блоке, а напряжение в системе электрооборудования автомобиля контролируется светодиодом или лампой в комбинации приборов. При исправно работающем генераторе после включения зажигания светодиод или лампа должны светиться, а после пуска двигателя — гаснуть. Напряжение на 30-м контакте и общем выводе 61 дополнительных диодов становится одинаковым. Поэтому ток через контрольную лампу (светодиод) не протекает, и она не горит.
Если лампа (светодиод) горит после пуска двигателя, то это означает, что генераторная установка неисправна, т. е. вообще не выдаёт напряжение, или оно ниже напряжения АКБ. В этом случае напряжение на разъёме 61 ниже напряжения на контакте 30. Поэтому в цепи между ними протекает ток, проходящий через светодиод/лампу. Он/она загорается, предупреждая о неисправности генератора.
Регулятор напряжения: назначение и принцип действия
Генераторная установка оснащена полупроводниковым электронным регулятором напряжения, встроенным внутрь генератора. Напряжение генератора без регулятора зависит от частоты вращения его ротора, магнитного потока, создаваемого обмоткой возбуждения, а, следовательно, от силы тока в этой обмотке и от 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 управления током возбуждения.
Электронные регуляторы изменяют ток возбуждения путем включения и отключения обмотки возбуждения от питающей сети (дополнительных диодов).
С увеличением частоты вращения ротора напряжение генератора повышается. Когда оно начинает превышать уровень 13,5…14,2 В, выходной транзистор в регуляторе напряжения запирается, и ток через обмотку возбуждения прерывается. Напряжение генератора падает, транзистор в регуляторе отпирается и снова пропускает ток через обмотку возбуждения.
Чем выше частота вращения ротора генератора, тем больше время запертого состояния транзистора в регуляторе, следовательно, тем сильнее снижается напряжение генератора. Этот процесс запирания и отпирания регулятора происходит с высокой частотой. Поэтому колебания напряжения на выходе генератора незаметны, и практически можно считать его постоянным, поддерживаемым на уровне 13,5…14,2 В.
Регулятор напряжения: назначение и принцип действия
Генераторная установка оснащена полупроводниковым электронным регулятором напряжения, встроенным внутрь генератора. Напряжение генератора без регулятора зависит от частоты вращения его ротора, магнитного потока, создаваемого обмоткой возбуждения, а, следовательно, от силы тока в этой обмотке и от 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 управления током возбуждения.
Электронные регуляторы изменяют ток возбуждения путем включения и отключения обмотки возбуждения от питающей сети (дополнительных диодов).
С увеличением частоты вращения ротора напряжение генератора повышается. Когда оно начинает превышать уровень 13,5…14,2 В, выходной транзистор в регуляторе напряжения запирается, и ток через обмотку возбуждения прерывается. Напряжение генератора падает, транзистор в регуляторе отпирается и снова пропускает ток через обмотку возбуждения.
Чем выше частота вращения ротора генератора, тем больше время запертого состояния транзистора в регуляторе, следовательно, тем сильнее снижается напряжение генератора. Этот процесс запирания и отпирания регулятора происходит с высокой частотой. Поэтому колебания напряжения на выходе генератора незаметны, и практически можно считать его постоянным, поддерживаемым на уровне 13,5…14,2 В.
Привод генератора и крепление его к двигателю
Привод генератора осуществляется от коленчатого вала ременной передачей при помощи клинового ремня. Соответственно, для этого ремня приводной шкив генератора выполняется с одним ручьём.
Для охлаждения генератора с тыльной стороны шкива точечной сваркой приварены пластины. На шкиве они располагаются почти перпендикулярно и выполняют функцию вентилятора.
Нижнее крепление генератора на двигателе выполнено на двух крепежных лапах, сочленяемых с кронштейном двигателя одним длинным болтом с гайкой. Верхнее — через шпильку к натяжной планке.
Меры предосторожности
Эксплуатация генераторной установки требует соблюдения некоторых правил, связанных, главным образом, с наличием в них электронных элементов.
- Не допускается работа генераторной установки с отключенной аккумуляторной батареей. Даже кратковременное отсоединение аккумуляторной батареи при работающем генераторе может привести к выходу элементов регулятора напряжения из строя.
При полностью разряженной аккумуляторной батарее машину невозможно завести, даже если катать ее на буксире: АКБ не дает тока возбуждения, и напряжение в бортовой сети остается близким к нулю. Помогает установка исправной заряженной батареи, которая затем при работающем двигателе меняется на прежнюю, разряженную. Чтобы избежать выхода из строя элементов регулятора напряжения (и подключенных потребителей) из-за повышения напряжения, на время перестановки батарей необходимо включить мощные потребители электроэнергии, таких, как обогрев заднего стекла или фары. В дальнейшем за полчаса-час работы двигателя на 1500-2000 об/мин разряженная батарея (если она исправна) зарядится достаточно для того, чтобы завести двигатель. - Не допускается подсоединение к бортовой сети источников электроэнергии обратной полярности (плюс на «массе»), что может произойти, например, при запуске двигателя от посторонней аккумуляторной батареи.
- Не допускаются любые проверки в схеме генераторной установки с подключением источников повышенного напряжения (выше 14 В).
- При проведении на автомобиле электросварочных работ клемма «масса» сварочного аппарата должна быть соединена со свариваемой деталью. Провода, идущие к генератору и регулятору напряжения следует отключить.
Обслуживание генератора
Обслуживание генераторной установки сведено к минимуму и не требует каких-либо специальных знаний и навыков, эти работы может выполнить каждый автолюбитель.
Обслуживание генератора начните с очистки наружных поверхностей. Проверьте крепление генератора к двигателю, надежность присоединения проводов к генератору и регулятору напряжения, а также натяжение приводного ремня вентилятора. Если натяжение слабое, то генератор работает неустойчиво, если сильное — ремень и подшипники быстро изнашиваются.
Также проверьте состояние приводного ремня. На нём не должно быть трещин и расслоений.
Состояние подшипников можно проверить, вращая ротор генератора от руки при снятом приводном ремне. При нормальном состоянии подшипников вращение вала должно происходить плавно, без заеданий, сильного люфта, шумов и щелчков.
В принципе этими работами можно и ограничиться до тех пор, пока не появятся какие-либо неисправности.
Контрольная проверка
Перед выездом рекомендуется проверить работоспособность генераторной установки по контрольной лампе, установленной на панели приборов. После включения зажигания до запуска двигателя контрольная лампа горит, что позволяет проверить ее работоспособность. При нормальной работе генераторной установки контрольная лампа после запуска двигателя гаснет.
У нормально работающей генераторной установки, при средних частотах вращения коленвала двигателя, напряжение должно быть в пределах 13,5…14,2 В. Величину этого напряжения измеряют вольтметром на клеммах аккумулятора.
Предремонтная диагностика
Вспыхнувшая контрольная лампа зарядки АКБ не всегда говорит о неисправности внутри генератора. Зачастую неисправность банальна и лежит на поверхности. Поэтому не стоит сразу же лезть в генератор и сломя голову менять реле-регулятор, авось поможет. Посмотрите схему предварительной диагностики. Для её проведения, возможно, потребуется вольтметр со шкалой не менее 15 В. Каждый может сделать эти проверки и, тем самым, уберечь себя от лишних, неверных действий и потери драгоценного времени.
Если предварительная диагностика показала что, цепь обмотки возбуждения исправна, и неисправность находится в генераторе, то после его снятия желательно проверить все цепи, включая реле-регулятор, по схемам, описанным в разделе
Снятие и установка генератора
- Отсоедините минусовый провод от клеммы АКБ (ключ на 10).
- Снимите пластмассовые ленточные хомуты с патрубка воздухозаборника и жгута проводов стартёра и генератора.
- Разъедините разъём обмотки возбуждения генератора.
- Отверните гайку с 30-ой клеммы генератора (ключ на 10).
- Отверните гайку крепления генератора к натяжной планке (ключ на 17).
- С помощью монтажной лопатки подведите генератор к двигателю и снимите приводной ремень.
- Отверните три болта защиты картера (головка на 13) и снимите её.
- Снимите правый брызговик двигателя, отвернув пять саморезов с головкой под ключ на 8.
- Отверните гайку на 19 с нижнего болта крепления генератора к кронштейну.
- Снимите генератор вместе с патрубком воздухозаборника. Для этого нужно немного наклонить его так, чтобы он прошёл вниз между лонжероном и нижним кронштейном крепления генератора.
- Установку генератора производите в обратной последовательности.
Разборка и замена регулятора напряжения
Подготовку начните с очистки наружных поверхностей генератора.
- Снимите заднюю крышку вместе с воздухозаборным патрубком.
- Отсоедините провод от реле-регулятора, отверните два винта М4 и снимите реле-регулятор. Для снятия реле-регулятора старого образца отвинтите провод, закрепленный под удлинителем вывода «30» генератора. Вставьте лезвие отвёртки между корпусом реле-регулятора и щеткодержателем. Работая отвёрткой как рычагом, выдвиньте реле-регулятор и вытащите щётки.
- Продуйте от пыли и грязи внутреннюю полость генератора сжатым воздухом с помощью компрессора или насоса.
- При сильном обгорании или износе контактных колец ротора, зачистите их мелкой шлифовальной шкуркой.
- Установите новое реле-регулятор в порядке обратном снятию.
Если после проверки старое реле-регулятор окажется исправным (метод проверки описан в следующем разделе), то:
- очистите контактные соединения генератора и реле-регулятора от грязи и масла тряпкой, смоченной в бензине или растворителе. Масло и грязь увеличивает сопротивление в местах контактов, что уменьшает отдаваемый генератором ток и повышает изнашивание щеток.
- проверьте минимально допустимое выступание щеток из щеткодержателя — 5 мм. В случае заедания щёток в щеткодержателе замените реле-регулятор в сборе. (Для реле-регуляторов старого образца достаточно заменить только щёточный узел.)
- установите его на место.
Поиск и устранение неисправностей узлов и деталей генераторной установки
Для поиска неисправности электрических цепей генераторной установки достаточно иметь омметр. Более точная проверка обмоточных узлов требует применения специальных приборов, таких как ПДО-1, с его помощью осуществляется поиск неисправности в обмотках методом сравнения их параметров. Для проверки реле-регулятора понадобится источники постоянного напряжения 12…14 В и 16…22 В. Все проверки удобнее проводить на генераторе, снятом с автомобиля.
Проверка регулятора напряжения
Регуляторы напряжения не ремонтируются, а заменяются новыми. Однако перед заменой следует точно установить, что именно он вышел из строя.
Проверка на автомобиле
Для проверки необходимо иметь вольтметр постоянного тока со шкалой до 15…30 вольт.
На работающем при средних оборотах двигателе и включенных фарах замерьте напряжение на клеммах АКБ. Оно должно находится в пределах 13,5…14,2 В.
В том случае, если наблюдается систематический недозаряд или перезаряд аккумуляторной батареи и регулируемое напряжение не укладывается в указанные пределы, возможно, что регулятор напряжения неисправен, и его необходимо заменить. Для того, чтобы узнать, исправен регулятор или нет, проведём его проверку по рисунку показанному ниже.
Проверка снятого регулятора
Регулятор, снятый с генератора, проверяется по следующим схемам (старого образца слева, нового — справа):
Реле-регулятор лучше проверять в сборе со щеткодержателем, так как при этом можно сразу обнаружить обрывы выводов щеток и плохой контакт между выводами регулятора напряжения и щеткодержателя.
Между щетками включите лампу 1…3 Вт, 12 В. К выводам «Б», «В» и к массе регулятора присоедините источник питания сначала напряжением 12…14 В, а затем напряжением 16…22 В.
Если регулятор исправен, то в первом случае лампа должна гореть, а во втором — гаснуть.
Если лампа горит в обоих случаях, то в регуляторе пробой, а если не горит в обоих случаях, то в регуляторе имеется обрыв или нет контакта между щётками и выводами регулятора напряжения.
Проверка обмотки ротора (возбуждения)
Для проверки обмотки следует включить омметр на измерение сопротивления и поднести его выводы к кольцам ротора. У исправного ротора сопротивление обмотки должно быть в пределах 1,8…5 Ом. Если омметр покажет бесконечно большое сопротивление, это значит что, цепь обмотки возбуждения разорвана.
Разрыв чаще всего происходит в месте пайки выводов обмотки к кольцам. Следует внимательно проверить качество этой пайки. Проверку можно осуществить иглой, шевеля выводы обмотки в месте их подпайки. О сгорании обмотки свидетельствует потемнение и осыпание ее изоляции, что можно обнаружить визуально. Сгорание обмоток приводит к обрыву или к межвитковому замыканию в обмотке с уменьшением ее общего сопротивления. Частичное межвитковое замыкание, при котором сопротивление обмотки меняется мало, может быть выявлено прибором ПДО-1, сравнением данной обмотки с заведомо исправной. После проверки сопротивления обмотки следует проверить отсутствие у нее замыкания на «массу». Для этого один вывод омметра подносится к любому кольцу ротора, а другой к его клюву. У исправной обмотки омметр покажет бесконечно большое сопротивление. Неисправный ротор подлежит замене.
Проверка обмотки статора
Статор проверяется отдельно, после разборки генератора. Выводы его обмотки должны быть отсоединены от вентилей выпрямителя.
В первую очередь проверьте омметром, нет ли обрывов в обмотке статора (а). Затем подсоединением концов омметра к одному из выводов обмотки и неизолированному участку железа статора проверьте, не замыкаются ли ее витки на «маccу» (б). Омметр должен показать разрыв цепи у исправной обмотки. Проверку межвиткового замыкания в обмотках статора можно с достаточной точностью осуществить с использованием прибора ПДО-1. Обрыв можно проверить и омметром, подсоединяя его к нулевой точке и поочередно к выводу каждой фазы. Внешним осмотром следует убедиться, что отсутствует растрескивание изоляции и подгорание обмотки, которое происходит при коротком замыкании в вентилях выпрямительного блока. Статор с такой поврежденной обмоткой замените.
Проверка вентилей (диодов) выпрямительного блока
Проверка диодов выпрямительного блока производится после отсоединения его от обмотки статора омметром. Исправный вентиль пропускает ток, только в одном направлении. Неисправный — может либо вообще не пропускать ток (обрыв цепи), или пропускать ток в обоих направлениях (короткое замыкание). В случае повреждения одного из вентилей выпрямителя необходимо заменять целиком выпрямительный блок.
Короткое замыкание вентилей выпрямительного блока можно проверить, не разбирая генератор, а только сняв защитный кожух. Также отсоединяется вывод «Б» регулятора от клеммы «30» генератора и провод от вывода «В» регулятора напряжения. Проверить можно омметром или с помощью лампы (1…5 Вт, 12 В) и аккумуляторной батареи.
С целью упрощения крепления деталей выпрямителя три вентиля (с красной меткой) создают на корпусе «плюс» выпрямленного напряжения. Эти вентили «положительные» и они запрессованы в одну пластину выпрямительного блока, соединенную с выводом «30» генератора. Другие три вентиля («отрицательные» с черной меткой) имеют на корпусе «минус» выпрямленного напряжения. Они запрессованы в другую пластину выпрямительного блока, соединенную с «массой».
Сначала проверьте, нет ли замыкания одновременно в «положительных» и «отрицательных» вентилях. Для этого «плюс» батареи через лампу подсоедините к зажиму «30» генератора, а «минус» к корпусу генератора:
Если лампа горит, то «отрицательные» и «положительные» вентили имеют короткое замыкание.
Короткое замыкание «отрицательных» вентилей можно проверить, соединив «плюс» батареи через лампу с одним из болтов крепления выпрямительного блока, а «минус» с корпусом генератора:
Горение лампы означает короткое замыкание в одном или нескольких «отрицательных» вентилях. Следует помнить, что в этом случае горение лампы может быть и следствием замыкания витков обмотки статора на корпус генератора. Однако такая неисправность встречается реже, чем короткое замыкание вентилей.
Для проверки короткого замыкания в «положительных» вентилях «плюс» батареи через лампу соедините с зажимом 30 генератора, а «минус» — с одним из болтов крепления выпрямительного блока:
Горение лампы укажет на короткое замыкание одного или нескольких «положительных» вентилей.
Обрыв в вентилях без разборки генератора можно обнаружить либо осциллографом, либо при проверке генератора на стенде по значительному снижению (на 20-30%) величины отдаваемого тока по сравнению с номинальным. Если обмотки, дополнительные диоды и регулятор напряжения генератора исправны, а в вентилях нет короткого замыкания, то причиной уменьшения отдаваемого тока является обрыв в вентилях.
Проверка дополнительных диодов
Короткое замыкание дополнительных диодов можно проверить по схеме:
«Плюс» батареи через лампу (1…3 Вт, 12 В) присоедините к выводу «61» генератора, а «минус» к одному из болтов крепления выпрямительного блока.
Если лампа загорится, то в каком-то из дополнительных диодов имеется короткое замыкание. Найти поврежденный диод можно, только сняв выпрямительный блок и проверяя каждый диод в отдельности.
Обрыв в дополнительных диодах можно обнаружить осциллографом по искажению кривой напряжения на штекере «61», а также по низкому напряжению (ниже 14 В) на штекере «61» при средней частоте вращения ротора генератора.
Проверка конденсатора
Конденсатор служит для защиты электронного оборудования автомобиля от импульсов напряжения системе зажигания, а также для снижения помех радиоприему.
Повреждение конденсатора или ослабление его крепления на генераторе (ухудшение контакта с массой) обнаруживается по увеличению помех радиоприёму при работающем двигателе.
Ориентировочно исправность конденсатора можно проверить мегомметром или тестером (на шкале 1…10 МОм). Если в конденсаторе нет обрыва, то в момент присоединения щупов прибора к выводам конденсатора стрелка должна отклониться в сторону уменьшения сопротивления, а затем постепенно вернуться обратно.
Емкость конденсатора, замеренная специальным прибором, должна быть 2,2 мкФ+20%.
Проверка и замена подшипников
Проверку подшипников начните с внешнего осмотра, выявления трещин в обоймах, наволакивания или выкрашивания металла, наличие коррозии и т. д. Проверьте легкость вращения и отсутствие сильного люфта и шума. Если у подшипника сильно изношены посадочные места или есть повреждения, то он подлежит замене.
Порядок замены подшипников (генератор снят с автомобиля).
- Снимите заднюю крышку вместе с патрубком воздухозаборника.
- Снимите регулятор напряжения.
- Отверните шкив генератора и вытащите шпонку.
- Отверните 4 гайки стяжных болтов и снимите переднюю крышку генератора вместе с ротором и подшипниками.
- Извлеките неисправный подшипник из крышки со стороны привода. Отверните гайки винтов, стягивающих шайбы крепления подшипника, снимите шайбы с винтами и на ручном прессе выпрессуйте подшипник. Если гайки винтов не отворачиваются (концы винтов раскернены), спилите концы винтов.
- Запрессуйте новый подшипник. Для этого новый подшипник положите на посадочное место, а сверху него — старый. Несильными ударами молотка, по старому подшипнику, осаживайте новый подшипник в посадочное место. Если подшипник идёт с большим натягом, побрызгайте на его внешнее кольцо жидкостью WD-40.
- С помощью съёмника спрессуйте второй подшипник с обратной стороны ротора.
- Запрессуйте новый подшипник (см. п. 6).
- Произведите сборку в обратной последовательности.
Проверка крышек
Внешним осмотром определяется отсутствие трещин, проходящих через гнездо подшипника, обломы лап крепления генератора, сильные повреждения посадочных мест. При наличии таких повреждений крышка подлежит замене. При выявлении сильного износа посадочных мест подшипников, замените крышки.
Поиск неисправностей генератора по схемам
Типичные неисправности генератора
Причины неисправности | Способ устранения |
Светодиод (лампа) вольтметра не загорается при включении зажигания. Контрольные приборы не работают | |
1. Поврежден светодиод (лампа) вольтметра | Замените светодиод (лампу) вольтметра |
2. Перегорел предохранитель №2 в блоке предохранителей | Замените предохранитель |
3. Обрыв в цепи питания комбинации приборов: | |
не подается напряжение от штекера «Б» блока предохранителей к комбинации приборов | проверьте провод «О» и его соединения от блока предохранителей до комбинации приборов |
не подается напряжение от реле зажигания к штекеру «Б» блока предохранителей | проверьте провод «ГЧ» и его соединения от блока предохранителей до реле зажигания |
обрыв или нарушение контакта в проводе, соединяющем с «массой» комбинацию приборов | проверить провод «Ч» и его соединения от комбинации приборов на «массу» |
4. Не срабатывает выключатель или реле зажигания: | |
неисправна контактная часть или реле зажигания | проверьте, замените контактную часть выключателя или реле зажигания |
не подается напряжение от выключателя к реле зажигания | проверьте провод «Ч» и его соединения между выключателем и реле зажигания |
обрыв или нарушение контакта в проводе, соединяющем с «массой» реле зажигания | проверьте провод «Ч» и его соединения от реле зажигания на «массу» |
5. Поврежден стабилизатор напряжения в комбинации приборов | Замените стабилизатор напряжения |
При включении зажигания и после пуска двигателя светодиод/лампа вольтметра не горит, аккумулятор разряжается | |
Неисправна цепь обмотки возбуждения генератора: | |
1. Перегорел предохранитель №2 | Замените предохранитель |
2. Обрыв проводов в цепях: предохранитель №2 — комбинация приборов; комбинация приборов — реле-регулятор. | Найдите и устраните обрыв |
3. В приборной панели; перегорел светодиод/лампа; обрыв печатных проводников; неисправно гасящее сопротивление или плохие пайки его выводов | Замените светодиод/лампу; устраните обрыв печатных проводников; замените или пропаяйте сопротивление. |
4. Нет «массы» между корпусом и реле-регулятором | Очистите от окислов и грязи место соединения реле-регулятора с генератором |
5. Неисправно реле-регулятор | Замените реле-регулятор |
6. Обрыв обмотки ротора | Замените ротор |
Светодиод вольтметра горит при работе двигателя. Аккумуляторная батарея разряжена | |
1. Проскальзывание ремня привода генератора | Отрегулируйте натяжение ремня |
2. Нет контакта между выводами «В» и «Ш» регулятора напряжения и выводами щеток | Зачистите выводы «В» и «Ш» регулятора напряжения и щеток, подогните выводы регулятора |
3. Обрыв в цепи между комбинацией приборов и штекером «61» генератора | Проверьте «КБ» провод и его соединения от генератора до комбинации приборов |
4. Износ или зависание щеток, окисление контактных колец | Замените щеткодержатель со щетками, протрите кольца салфеткой, смоченной в бензине |
5. Поврежден регулятор напряжения | Замените регулятор напряжения |
6. Повреждены вентили выпрямительного блока | Замените выпрямительный блок |
7. Повреждены диоды питания обмотки возбуждения | Замените диоды или выпрямительный блок |
8. Отпайка выводов обмотки возбуждения от контактных колец | Припаяйте выводы или замените ротор генератора |
9. Обрыв или короткое замыкание в обмотке статора, замыкание ее на «массу» | Замените статор генератора |
АКБ разряжается в процессе эксплуатации, но внешних признаков ненормальной работы генератора нет | |
1. Неисправна АКБ: окисление проводов или клемм батареи; недостаточно электролита; замыкание одной или нескольких банок | Очистите провода/клеммы; долить дистиллированную воду, заменить АКБ |
2. Грязь, замасливание, окисление контактных колец ротора | Очистить контактные кольца тряпкой смоченной в бензине, мелкой наждачной бумагой |
3. Грязь, замасливание щёток реле-регулятора или слабый контакт в связи с их чрезмерным износом | Очистите щётки от грязи тряпкой смоченной в бензине. Замените реле-регулятор в сборе. (Для реле-регуляторов старого образца достаточно заменить только щётки) |
4. Перерасход энергии мощными/ дополнительными потребителями | Замените генератор другим, более мощным (ВАЗ-2108 — 955.3701; ГАЗ-3102) |
5. Межвитковое замыкание или обрыв одной из фаз обмотки статора | Замените обмотку статора |
Светодиод вольтметра мигает при работе двигателя. Аккумуляторная батарея перезаряжается | |
Поврежден регулятор напряжения (короткое замыкание между выводом «Ш» и «массой») | Замените регулятор напряжения |
Контрольная лампа горит в полнакала при работе двигателя | |
Неисправны дополнительные и/или выпрямительные диоды | Заменить диоды или выпрямительный блок в сборе |
Повышенная шумность генератора | |
1. Ослаблена гайка шкива генератора | Подтяните гайку |
2. Повреждены подшипники ротора или их посадочные места | Замените подшипники, крышку/крышки генератора |
3. Межвитковое замыкание или замыкание на «массу» обмотки статора (вой генератора) | Замените статор |
4. Короткое замыкание в одном из вентилей генератора | Замените выпрямительный блок |
5. Скрип щеток | Протрите щетки и контактные кольца хлопчатобумажной салфеткой, смоченной в бензине |
6. Задевание ротора за полюса статора | Замените ротор, статор. Обратить внимание на подшипники |
Быстрый износ щёток и контактных колец | |
1. Попадание масла или грязи на контактные кольца | Очистите контактные кольца тряпкой смоченной в бензине, мелкой наждачной бумагой |
2. Увеличенное биение контактных колец | Замените ротор |
Внимание! «Минус» аккумуляторной батареи всегда должен соединяться с массой, а «плюс» — подключается к зажиму «30» генератора. Ошибочное обратное включение батареи немедленно вызовет повышенный ток через вентили генератора, и они выйдут из строя.
Не допускается работа генератора с отсоединенной аккумуляторной батареей. Это вызовет возникновение кратковременных перенапряжений на зажиме «30» генератора, которые могут повредить регулятор напряжения генератора и электронные устройства в бортовой сети автомобиля.
Запрещается проверка работоспособности генератора «на искру» даже кратковременным соединением зажима «30» генератора с «массой». При этом через вентили протекает значительный ток, и они повреждаются. Проверять генератор можно только с помощью амперметра или вольтметра.
Вентили генератора не допускается проверять напряжением более 12 В или мегометром, так как он имеет слишком высокое для вентилей напряжение и они при проверке будут пробиты (произойдет короткое замыкание).
Запрещается проверка электропроводки автомобиля мегометром или лампой, питаемой напряжением более 12 В. Если такая проверка необходима, то предварительно следует отсоединить провода от генератора.
Проверять сопротивление изоляции обмотки статора генератора повышенным напряжением следует только на стенде и обязательно с отсоединенными от вентилей выводами фазных обмоток.
При электросварке узлов и деталей кузова автомобиля следует отсоединить провода от всех клемм генератора и выводов аккумуляторной батареи.
проверка, признаки неисправности, принцип работы
Электрическая сеть любого автомобиля питается за счет генератора, который приводится во вращение двигателем при помощи ременной передачи. Его обороты постоянно меняются, начиная от 900 и заканчивая несколькими тысячами, вызывая соответствующее вращение ротора. Для нормальной работы всех электроприборов и зарядки аккумулятора, в бортовой сети напряжение должно быть стабильным, что обеспечивает реле-регулятор. Являясь самым слабым звеном в системе электроснабжения, устройство в первую очередь нуждается в проверке при обнаружении неполадок зарядки АКБ и других поломках электросети автомобиля.
Принцип работы
Регулятор напряжения автогенератора предназначен для поддержания напряжения бортовой сети в необходимых пределах при любом режиме работы и различной частоте вращения генератора, изменении нагрузки и перепадах внешней температуры. Также он способен выполнять дополнительные функции – защищать генератор от перегрузок и аварийного режима работы, автоматически подключать к бортовой цепи обмотки возбуждения или систему сигнализации аварии генератора.
Работа любого регулятора напряжения основана на одном и том же принципе, и определяется следующими факторами:
- Частотой оборотов ротора.
- Силой тока, которую генератор отдает в нагрузку.
- Показателем магнитного потока, которую создает ток обмотки возбуждения.
Более высокие обороты ротора определяют повышение напряжения генератора. Рост силы тока на обмотке возбуждения делает сильнее магнитный поток, и одновременно напряжение. Любой регулятор напряжения стабилизирует его за счет изменения тока возбуждения. При росте или снижении напряжения, регулятор понижает или повышает ток возбуждения, регулируя напряжение в необходимых пределах.
Сам реле-регулятор представляет собой электронную схему с выходами к графитным щеткам. Его устанавливают как в самом корпусе генератора рядом со щетками, так и вне его, и тогда щетки крепятся к щеткодержателю.
Неисправности
Чаще всего реле-регулятор выходит из строя по следующим причинам:
- При исправном АКБ отсутствует ток зарядки, из-за чего он не заряжается. Это происходит при плохом присоединении проводов к зажимам реле или при обрыве цепи от генератора к батарее. Устраняется закреплением провода в цепи, проверкой и регулировкой регулятора напряжения и реле-регулятора.
- Недостаточный ток зарядки при разряженной АКБ или большой при полностью заряженном аккумуляторе вызваны нарушением регулировки регулятора напряжения. Устраняется регулировкой устройства или его заменой.
- Горение и перегорание ламп с чрезмерным накалом происходит при нарушении регулировки реле-регулятора или замыкании контактов. Устраняется разъединением и зачисткой замкнувших контактов, регулировкой или заменой регулятора напряжения.
- Большой ток разряда после остановки мотора. Происходит при замыкании контактов реле-регулятора (спекании контактов, поломке пружины якоря) или коротком замыкании электропровода. Ремонтируется нахождением и устранением короткого замыкания при отключенном аккумуляторе, проверкой и регулировкой ограничителя тока, размыканием и зачисткой контактов, заменой пружины с регулировкой ее зазора и натяжения.
Как проверить реле регулятор
Поломка реле-регулятора проявляется в систематическом недозаряде или перезаряде аккумулятора. Простейшая проверка устройства проводится тестером в режиме вольтметра на постоянном токе в пределах от 0 до 20В. Щупы прибора при неработающем двигателе подсоединяются к клеммам АКБ и фиксируют показания вольтметра, которые от состояния батареи варьируются в пределах 12-12,8 В.
После двигатель запускают и смотрят на показания прибора: напряжение должно повыситься до 13-13,8 В, в зависимости от оборотов коленвала. Дальнейшее повышение оборотов должно соответственно увеличивать напряжение. Так, на средней частоте вращения оно составляет 13,5-14 В, а при максимальных достигает 14-14,5 В. Отсутствие повышения напряжения после запуска мотора свидетельствует о неисправности реле-регулятора.
Существует вероятность, зарядка аккумулятора отсутствует по другой причине, к примеру, из-за неисправности в самом генераторе. С целью установки диагноза, реле-регулятор снимается для более точной проверки при помощи тестера и 12-вольтовой лампы. Дополнительно понадобятся провода с клеммами, блок питания или зарядное устройство, в котором можно регулировать ток.
После подключения реле к схеме и включении блока питания лампа загорится. Регулятором напряжения постепенно увеличивают ток и следят за показаниями вольтметра или шкалой подключенного тестера. При показаниях до 14,5 В лампа должна гореть, а после превышения гаснуть. Если после уменьшения ниже 14,5 она загорается снова, значит реле-регулятор исправен. При отклонениях работы в ту или иную сторону реле будет давать перезаряд или не выдавать необходимый ток для заряда, что является поводом для его замены.
Подобным образом проверяются интегральные реле, которые в народе называют «шоколадки», применяемые на более старых моделях отечественных машин. Схема также подключается к блоку питания или зарядному устройству через лампочку, которая должна гаснуть при достижении необходимого предела напряжения. При этом нужно обратить внимание на состояние клемм, которые при загрязнении или окислении могут создать дополнительное сопротивление и при исправном реле вызывать потерю напряжения.
Замена реле регулятора генератора
Замена реле необходима в следующих случаях:
- Износ щеток, при котором контакт с реле-регулятором пропадает и генератор не работает.
- Пробой в схеме устройства, который вызывает в системе увеличение напряжения.
- Поломка креплений или корпуса, которое может привести к замыканию.
Процесс замены устройства рассмотрен на примере генератора Лада-Калина. Замена реле-регулятора связан с демонтажем генератора, и осуществляется в следующем порядке:
- Снятие с генератора клеммы «минус».
- Демонтаж генератора.
3. Отщелкивание на крышке генератора пластиковых фиксаторов и ее снятие.
4. Отключение разъема диодного моста.
5. Откручивание гайки и демонтаж втулки контактной группы.
6. Выкручивание пары винтов, удерживающих реле-регулятор.
7. Демонтаж самого реле.
8. Сборку проводят в обратном порядке.
Схемы с внешним регулятором напряженияСхемы со встроенным регулятором напряженияСхемы с питанием обмотки возбуждения от выхода генератораСхемы генераторов с дополнительными диодамиСхемы с многофункциональными регуляторами напряженияОбщие описания Схемы с питанием обмотки возбуждения от выхода генератораАвтомобильный генератор возбуждается от аккумулятора. Как только включается зажигание, выходной транзистор регулятора открывается и через него идет ток возбуждения , генератор возбуждается. Когда генератор заработал, возбуждение происходит уже от самого генератора по той же цепи, через замок зажигания. При включенном зажигании в таких схемах плюс аккумулятора всегда остается подключенным к обмотке возбуждения. Регулятор напряжения может быть внешним и встроенным. Внешний регулятор это отдельная коробочка, которая соединяется с генератором проводами и стоит в стороне от генератора. Встроенный регулятор, входит в состав генератора, крепится внутри или снаружи корпуса, обычно, встроенный регулятор сделан вместе со щетками. Это схема с внешним регулятором напряжения, с заземленной щеткой. По такой схеме сделан генератор Г 221, для автомобиля «Жигули» ВАЗ 2101,02, 03, 06, и ранней «Нивы»Работа схемы автомобильного генератора (это описание применимо для всех последующих схем)Схема генератора состоит из обмотки генератора, выпрямителя (Диодного моста), обмотки возбуждения в роторе, регулятора напряжения, аккумулятора и подключенных к генератору приборов электрооборудования. Аккумулятор и генератор работают совместно. Когда генератор не работает все электрооборудование питается от аккумулятора. Когда генератор возбуждается, все начинает работать от генератора, и аккумулятор заряжается. Аккумулятор создает первоначальный ток, для возбуждения генератора, то есть, намагничивает ротор. Аккумулятор для генератора нужен обязательно. Если нет аккумулятора, генератор можно крутить сколько угодно, он не заработает. При включении зажигания, ток от плюса аккумулятора идет в ротор через щетки. Этот ток проходит через открытый транзистор регулятора напряжения. Ток обмотки ротора намагничивает железные полюса с клювами. Двигатель заводится, ротор раскручивается, и обмотка статора начинает испытывать резкие изменения магнитного поля от мелькающих клювов ротора. В обмотке статора возникает Электродвижущая сила (ЭДС). В цепи обмотки появляется переменный ток. Этот ток проходит через диодный мост, становится выпрямленным, близким по форме к постоянному. Обмотка и ротор Диодный мост На всех приборах автомобиля и на аккумуляторе начинает действовать напряжение генератора. Напряжение генератора становится выше ЭДС аккумулятора, и он начинает заряжаться. Когда генератор работает, ток возбуждения в ротор идет уже не от аккумулятора, а от самого генератора. Регулирование напряжения генератора происходит изменением тока возбуждения.. Проблема возникает в том, что, ЭДС генератора значительно превышает необходимое значение напряжения, для работы электрооборудования. Для того, чтобы поддерживать напряжение на заданном уровне 13, 8 – 14, 2 Вольта, к генератору подключен регулятор напряжения, он ограничивает напряжение генератора.. Регулирование напряжения При включении, регулятор обязательно открыт, чтобы пропустить ток возбуждения, который намагничивает ротор. Когда генератор раскручивается, ЭДС сильно вырастает, регулятор, подключенный в выходу генератора, чувствует, что напряжении становится выше и закрывается, ток возбуждения уменьшается, напряжение генератора падает. Регулятор чувствует, что напряжение стало ниже и снова открывается, появляется ток возбуждения и напряжение растет, регулятор снова закрывается, и т. д. Напряжение пилообразно изменяется и в среднем поддерживается на заданном уровне. С увеличением количества включенных приборов, мощность которую отдает генератор растет, а значит, напряжение на выходе генератора снижается, регулятор напряжения отслеживает это снижение и поддерживает напряжение генератора, пока хватает его мощности. Регулятор поддерживает заданное напряжение на выходе генератора при изменениях числа оборотов и изменениях нагрузки. Это обеспечивает правильную зарядку аккумулятора, и нормальную работу всего электрооборудования. Схема с внешним регулятором с заземленным транзистором, используется для многих типов устаревших генераторов. 1631, 192, и.т..п. для автомобилей Волга и Газель с двигателем 402. На многих американских автомобилях, вплоть, до 90 годов, применялись генераторы с внешним регулятором напряжения. Например автомобили «Газель» с двигателем «Крайслер» были сделаны по такой схеме.
Схема генератора со встроенным регулятором напряженияВ этом случае регулятор напряжения смонтирован в единый узел со щеточным узлом, и установлен на генератор.
По такой схеме сделаны генераторы 58.3701, для автомобиля «Москвич» и все генераторы для автомобилей УАЗ, ЗиЛ, ГАЗ 80 -х — 90-х годов выпуска. Все три схемы — это схемы с питанием обмотки возбуждения от выхода генератора. Первоначальное возбуждение происходит от аккумулятора, а после запуска ток возбуждения берется с выхода генератора, то есть с той же самой точки. Недостаток Схемы с питанием обмотки возбуждения от выхода генератора. Цепь возбуждения работает через замок зажигания, поэтому работа генератора зависит от состояния контактов замка зажигания, провода цепи возбуждения получаются очень длинными и, в целом, надежность схемы недостаточно высокая. Аккумулятор всегда подключен к плюсовому выводу генератора, это необходимо для того, чтобы генератор и аккумулятор могли работать как источники заменяя друг друга — двигатель не работает — источник аккумулятор, двигатель заработал — источник генератор, и все работает от него, а аккумулятор заряжается. Когда генератор не работает, аккумулятор, прямо подключенный к нему, не может бесполезно разряжаться через диодный мост потому, что диодный мост не пропускает ток в обратном направлении, но, через обмотку возбуждения в роторе, аккумулятор может разрядиться. Если двигатель не завелся и генератор не заработал, а зажигание осталось включено, то идет ток ротора от аккумулятора (а это 3 – 5 Ампер) и разряжает его. По разным причинам такие ситуации иногда возникают и тогда, через несколько часов невыключенного зажигания, двигатель не заведется. Такие схемы, в которых ротор запитан от выхода генератора и, значит, подключен непосредственно к аккумулятору, могут привести к неожиданной разрядке аккумулятора.
Схемы генераторов с дополнительными диодамиМожно сделать схему возбуждения генератора более короткой и надежной. Ток возбуждения проходит только внутри генератора и не проходит во внешнюю цепь через замок зажигания. Для этого ток возбуждения берется с обмоток генератора, выпрямляется отдельным маленьким выпрямителем и отправляется сразу в обмотку возбуждения. Схема с дополнительными диодами позволяет защитить аккумулятор от случайного разряда через обмотку возбуждения. В такой схеме обмотка возбуждение, на прямую, не подсоединена к выходу генератора и аккумулятора. Ток возбуждения протекает не от выхода диодного моста, соединенного с аккумулятором, а прямо от своих обмоток в обмотку возбуждения, через дополнительный выпрямитель. Для первоначального возбуждения приходится использовать аккумулятор. Ток первоначального возбуждения, при включении замка зажигания, проходит в обмотку возбуждения через лампочку. Лампочка имеет большое сопротивление, поэтому ток в цепи возбуждения протекает маленький (лампочка светится), такого тока вполне достаточно для подмагничивания ротора. Как только ротор подмагнитился, генератор начинает вырабатывать напряжение и появляется ток в обмотках, этот ток идет через дополнительные диоды в обмотку возбуждения и намагничивание ротора возрастает, так генератор, практически сразу, возбуждается, получив первоначальный толчок маленьким током через лампочку. Дальше генератор работает уже самостоятельно, потребляя необходимый ток возбуждения через дополнительные диоды. Цепь внешнего возбуждения остается подключенной, она используется снова при следующем запуске двигателя. Лампочка, фактически, разделяет цепь первоначального возбуждения генератора и цепь рабочего возбуждения. Ток обмотки возбуждения может достигать 5-и Ампер, но чтобы обмотка возбуждения не могла потреблять такой ток от аккумулятора, в цепи первоначального возбуждения и стоит лампочка ограничивающая этот ток. На первый взгляд проблема остается — если ротор генератора не крутится, а зажигание включено, то аккумулятор разряжается, но разражается очень маленьким током через лампочку (лампочка горит). Ток лампочки может гореть несколько дней и это не приведет к полному разряду нормального аккумулятора. Схема генератора с дополнительными диодами и регулятором напряжения типа L (D+) Схема генератора с возбуждением типа L. Такая схема широко применялась на автомобилях выпуска 90-х годов. ВАЗ 2108-09, ВАЗ 2107 — 05, ВАЗ 2110, 11, 12, «Газель», «Волга» с двигателем 406, Генераторы 372.3701, 9402,3701, 9422, 3701, и многие другие. Генераторы BOSCH, VALEO У регуляторов типа L, на точку L подключается выход лампочки для первоначального возбуждения, а когда генератор заработал, то на эту точку приходит напряжение самого генератора, через дополнительный выпрямитель. Такой регулятор считает, что напряжение на выходе дополнительного выпрямителя — это и есть напряжение бортовой сети, поэтому он поддерживает напряжение на выходе генератора, «опираясь» на значение напряжения на точке L. Это получается недостаточно точно. Такие регуляторы применялись на многих генераторах 90-х годов для автомобилей Mitsubishi, и их корейских клонах. У регуляторов SL два входа. Точка L имеет такое же подключение, выполняет туже функцию, но, контрольное напряжение, относительно которого нужно поддерживать заданное напряжение поступает на точку S. Это вход с высоким сопротивлением, который тока не потребляет. Он подключается на силовой выход генератора, где напряжение, действительно мало отличается от напряжения бортовой сети. Таким образом, регуляторы SL поддерживают напряжение на выходе генератора более точно, так как контролируют напряжение на самом выходе. На точке S при выключенном зажигании должно быть 12 Вольт (связь с аккумулятором). Если цепь оборвана, что иногда бывает, то генератор работает, но держит напряжение примерно на 1 Вольт выше нужного значения и требуется восстановление проводки, чтобы защитить аккумулятор от перезаряда. Разрядка аккумулятора по цепи S невозможна так как вход S регулятора имеет очень большое сопротивление. На Российском регуляторе SL типа 1702.3702 (для ВАЗ 2108) неподключение или обрыв точки S, полностью отключает регулятор. Такое решение использовали BOSCH, Mitsubishi, DELCO COR. Генераторы БАТЭ для ВАЗ 2110 и для 406-го двигателя 3202, 3222, были выполнены по этой схеме. Обмотка, намотанная звездой, имеет среднюю точку, если ее подключить к выпрямителю, то с выпрямителя можно снять больший ток. Для выпрямления тока от средней точки нужно дополнительное плечо диодного моста, то есть нужно еще 2 диода. Таким образом, в том же корпусе и с той же обмоткой, можно получить генератор, который будет мощнее на 10 — 15 процентов, только нужен другой диодный мост, на 8 диодов. Такой генератор поддерживает работу большего числа потребителей, что актуально с увеличением числа электронных схем управления в современных автомобилях.
Лампочка Лампочка не только ограничивает ток, но становится простым и очень полезным сигнализатором. При включении зажигания лампочка загорается, через нее идет ток первоначально возбуждения, это значит, что цепь возбуждения целая и генератор готов к работе. После запуска двигателя лампочка гаснет – это значит, что генератор заработал. Если при включении зажигания лапочка не загорелась, то значит, цепь возбуждения не включилась и генератор не заработает. Если лампочка загорелась, а после запуска двигателя не погасла, то значит, что цепь возбуждения целая, но генератор не заработал, надо искать неисправность, иначе, через два часа машина безнадежно встанет. Если лампочка загорелась на ходу, то, то значит, генератор перестал работать (например, порвался ремень), двигатель продолжает работать, пока аккумулятор заряжен, но ехать нужно туда, где отремонтируют генератор. Лампочка так действует потому, что с одной стороны, она подключается к плюсу аккумулятора, а с другой стороны к обмотке возбуждения. При включении замка зажигания, пока генератор стоит, появляется ток через обмотку возбуждения на минус и лампочка горит, показывая, что цепь возбуждения генератора целая. То есть, плюс питания подводится, лампочка целая, проводка до генератора целая, щетки на месте, контакт на кольцах хороший, обмотка ротора целая, регулятор целый, контакт на массу хороший. Как только генератор закрутился, и на выходе дополнительно выпрямителя, появляется плюс, который подействует на лампочку с другой стороны и лампочка погаснет (от плюса к плюсу ток не идет), это и означает, что генератор заработал. Тусклое свечение лампочки может быть потому, что плохо затянут контакт плюсового вывода генератора, или неисправен диодный мост Познакомимся с функцией контрольной лампочки генератора более подробно Схема генераторов DENSO, которые применялись на автомобилях ТойотаСхема генератора с регулятором напряжения типа S IG LРегуляторы такого типа применялись на генераторах фирмы Денсо для автомобилей Тойота Регулятор представляет собой микросхему с несколькими навесными элементами. Силовой транзистор Т2, который работает в ключевом режиме, включает и отключает ток возбуждения. Транзистор Т1 управляет лампочкой контроля зарядки. Микросхема работает по более сложной программе, чем регулятор на дискретных элементах, что позволяет упростить схему самого генератора. Регулятор напряжения имеет разъем S IG L, для внешнего подсоединения, и клеммы для внутреннего подсоединения к цепям генератора B, P, F, E Назначение выводов внешних S – подвод напряжения с выхода генератора и аккумулятора для контроля уровня напряжения. IG- питания цепей регулятора после включения замка зажигания L — подключение лампочки контроля заряда Назначение выводов внутренних соединений регулятора B — подвод тока возбуждения от выхода генератора P — подвод переменного напряжения с фазы генератора F — отвод тока возбуждения от ротора E – земля
Работа схемы В выключенном состоянии к точке В подведен плюс от аккумулятора, но транзистор Т2 полностью закрыт и тока по цепи возбуждения нет. Плюс действует на точке S, но это вход с очень высоким сопротивлением и тока не потребляет. При включении зажигания плюс от аккумулятора попадает на точку IG и на точку L через лампочку. Микросхема DD получает питание по цепи IG. Транзистор Т1 открывается и лампочка загорается, сигнализируя о том, что генератор готов к работе, но еще не работает. Микросхема DD переводит транзистор Т2 в импульсный режим, с такой скважностью, что среднее значение тока оказывается достаточным для подвозбуждения генератора. От плюса, через точку В, в обмотку возбуждения идет ток через транзистор Т2. Ток очень маленький и противодействие ротора вращению двигателя получается очень слабым, что облегчает запуск двигателя и создает более щадящий режим для аккумулятора и стартера. Стартер начинает раскручивать двигатель. Ротор вращается и подмагниченный начальным током возбуждения, начинает генерировать в обмотке генератора переменное напряжение. Возникшее переменное напряжение, с одной из обмоток попадает на точку Р регулятора, и на соответствующую ножку микросхемы. Сигнал о появлении переменного напряжения, означает, что двигатель завелся и можно включать генератор. Микросхема переводит транзистор Т2, на такую длительность импульсов при которой ток возбуждения становится достаточно большим, чтобы генератор вышел на рабочее напряжение и начал отдавать достаточную мощность. Ток возбуждения (показано стрелками) от плюса, через точку В, идет в обмотку возбуждения, и через транзистор на Т2 на массу. Ротор сильно намагничивается и генератор начинает работать. Транзистор Т1 получает от микросхемы команду на закрытие и лампочка гаснет, что подтверждает нормальный режим работы генератора. Далее задача регулятора состоит в поддержании рабочего уровня напряжения на выходе генератора. Генератор все время поднимает напряжение и стремится превысить его нормальный уровень. Регулятор ограничивает напряжение на заданном уровне. Микросхема DD обеспечивает широтно – импульсное управление (ШИМ – регулятор). Среднее значение тока, протекающего в обмотку зависит от длительности импульса открытого состояния ключевого транзистора Т2. Когда напряжение на выходе генератор возрастает, то микросхема, получая значение этого напряжения на точку S, уменьшает длительность открытого состояния транзистора, и среднее значение тока возбуждения снижается, напряжение на выходе генератора снижается, далее, длительность импульсов вновь увеличивается и напряжение возрастает, таким образом, поддерживается заданный уровень выходного напряжения с достаточно высокой точностью — около 14, 4 Вольта Диод, шунтирующий обмотку возбуждения, как обычно, создает контур для ЭДС самоиндукции, при резком размыкании тока возбуждения, что снижает импульс высокого напряжения, которое может пробить выходной транзистор Т2
Схема генератора не нуждается в дополнительном выпрямителе для питания обмотки возбуждения. Схема регулятора напряжения защищает аккумулятор от разрядки через обмотку возбуждения, в случае если зажигание включено, а двигатель не работает. Как и в схеме с дополнительным выпрямителем, схема потребляет ток на свечение лампочки – сигнализатора разрядки и еще потребляет небольшой ток через обмотку возбуждения, необходимый для первоначального возбуждения, этот ток определяется импульсным режимом транзистора Т2 , его среднее значение оказывается достаточно мало, чтобы не оказывать существенное влияние на разрядку аккумулятора, поэтому в автомобиле, который не завелся, долгое время может быть включено зажигания без риска разрядки аккумулятора через генератор.
На данном рисунке показана схема генераторов на 100 и 110 Ампер, для генераторов меньшей мощности достаточно обычного диодного моста с шестью диодами.
|
Назначение реле регулятора напряжения | AUTO-GL.ru
Создано реле регулятор напряжения генератора для корректировки выдаваемого в бортовую сеть и на клеммы аккумулятора «вольтажа» в заданном диапазоне 13,8 – 14,5 В (реже до 14,8 В). Кроме того, регулятор корректирует напряжение на обмотке самовозбуждения генератора.
Рис. 1 Реле регулятор напряжения генератора
Независимо от стажа и стиля вождения владелец авто не может обеспечить одинаковые обороты двигателя в разные моменты времени. То есть, коленвал ДВС, передающий крутящий момент генератору, вращается с разной скоростью. Соответственно, генератор вырабатывает разное напряжение, что крайне опасно для АКБ и прочих потребителей бортовой сети.
Поэтому замена реле регулятора генератора должна производится при недозаряде и перезаряде аккумулятора, горящей лампочке, мигании фар и прочих перебоях электроснабжения бортовой сети.
Содержание статьи
Взаимосвязь источников тока авто
В транспортном средстве находится минимум два источника электроэнергии:
- аккумулятор – необходим в момент запуска ДВС и первичного возбуждения обмотки генератора, энергию не создает, а только расходует и накапливает в момент подзарядки
- генератор – питает бортовую сеть на любых оборотах и подпитывает АКБ только на высоких оборотах
Рис. 2 В машине генератор и аккумулятор объединены в общую сеть
В бортовую сеть необходимо подключение обоих указанных источников для корректной работы двигателя и прочих потребителей электричества. При поломке генератора АКБ «протянет» максимум 2 часа, а без аккумулятора не заведется двигатель, приводящий в движение ротор генератора.
Существуют исключения – например, а счет остаточной намагниченности обмотки возбуждения штатный генератор ГАЗ-21 запускается самостоятельно при условии постоянной эксплуатации машины. Можно завести авто « с толкача», если в нем установлен генератор постоянного тока, с прибором переменного тока такой трюк невозможен.
Рис. 3 Заводка ДВС с толкача
Задачи регулятора напряжения
Из школьного курса физики каждый автолюбитель должен помнить принцип работы генератора:
- при взаимном перемещении рамки и окружающего ее магнитного поля в ней возникает электродвижущая сила
- электромагнитом генераторов постоянного тока служат статоры, ЭДС, соответственно возникает в якоре, ток снимается с коллекторных колец
- в генераторе переменного тока намагничивается якорь, электроэнергия возникает в обмотках статора
Рис. 4 Принцип действия генератора авто
Упрощенно можно представить, что на величину выходящего с генератора напряжения влияет значение магнитной силы и скорость вращения поля. Основная проблема генераторов постоянного тока – пригорание и залипание щеток при съеме с якоря токов большой величины – решена переходом на генераторы переменного тока. Ток возбуждения, подающийся на ротор для возбуждения магнитной индукции, на порядок ниже, снимать электроэнергию с неподвижного статора гораздо легче.
Однако вместо постоянно расположенных в пространстве клемм «–» и «+» производители авто получили постоянное изменение плюса и минуса. Подзарядка аккумулятора переменным током не возможна в принципе, поэтому диодным мостиком его предварительно выпрямляют.
Рис. 5 Выпрямитель генератора
Из этих нюансов плавно вытекают задачи, решаемые реле генератора:
- подстройка тока в обмотке возбуждения
- выдерживание диапазона 13,5 – 14,5 В в бортовой сети и на клеммах аккумулятора
- отсечение питания обмотки возбуждения от АКБ при заглушенном двигателе
Рис. 6 Назначение реле регулятора напряжения
Поэтому называют регулятор напряжения еще и реле зарядки, а на панель выведена сигнальная лампа процесса подзарядки АКБ. В конструкцию генераторов переменного тока функция отсечения обратного тока заложена по умолчанию.
Разновидности реле регуляторов
Прежде, чем произвести самостоятельный ремонт устройства регулирования напряжения, необходимо учесть, что существует несколько типов регуляторов:
- внешние – повышают ремонтопригодность генератора
- встраиваемые – в пластину выпрямителя или щеточный узел
- регулирующие по минусу – появляется дополнительный провод
- регулирующие по плюсу – экономичная схема подключения
- для генераторов переменного тока – нет функции ограничения напряжения на обмотку возбуждения, так как она заложена в самом генераторе
- для генераторов постоянного тока – дополнительная опция отсечения АКБ при неработающем ДВС
- двухуровневые – морально устарели, применяются редко, регулировка пружинами и небольшим рычагом
- трехуровневые – дополнены специальной платой сравнивающего устройства и сигнализатором согласования
- многоуровневые – в схеме имеются 3 – 5 добавочных резисторов и система слежения
- транзисторные – в современных авто не используются
- релейные – улучшенная обратная связь
- релейно-транзисторные – универсальная схема
- микропроцессорные – небольшие габариты, плавные регулировки нижнего/верхнего порога срабатывания
- интегральные – встраиваются в щеткодержатели, поэтому заменяются после истирания щеток
Рис. 7 Выносное релеРис. 8 Реле встроено в щеточный узелРис. 9 Регулятор двухуровневыйРис. 10 Реле трехуровневоеРис. 11 Регулятор транзисторно-релейныйРис. 12 Схема реле микроконтроллерногоРис. 13 Регулятор интегральный
Внимание: Без доработки схемы «плюсовой» и «минусовой» регулятор напряжения являются не взаимозаменяемыми приборами.
Реле генераторов постоянного тока
Таким образом, схема подключения регулятора напряжения при эксплуатации генератора постоянного тока сложнее. Поскольку в стояночном режиме авто, когда ДВС заглушен, необходимо отключить генератор от АКБ.
При диагностике проверка реле происходит на выполнение трех его функций:
- отсечка аккумулятора во время стоянки машины
- ограничение максимального тока на выходе генератора
- регулировка напряжения для обмотки возбуждения
Рис. 14 Регулятор напряжения генератора постоянного тока
При любой неисправности требуется ремонт.
Реле генераторов переменного тока
В отличие от предыдущего случая диагностика своими руками регулятора генератора переменного тока немного проще. В конструкцию «автомобильной электростанции» уже заложена функция отсечки питания во время стоянки от АКБ. Остается проверить лишь напряжение на обмотке возбуждения и на выходе с генератора.
Рис. 15 Реле для генератора переменного тока
Если в машине стоит генератор тока переменного, его невозможно завести разгоном с горки. Так как остаточного намагничивания на возбуждающей обмотке здесь нет по умолчанию.
Встроенные и внешние регуляторы
Для автолюбителя важно знать, что измеряют и начинают регулировать напряжение реле в конкретном месте их установки. Поэтому встроенные модификации воздействуют непосредственно на генератор, а выносные «не знают» о его наличии в машине.
Например, если выносное реле подключено к катушке зажигания, его работа будет направлена на регулировку напряжения лишь на этом участке бортовой сети. Поэтому, прежде чем узнать, как проверить реле выносного типа, следует убедиться, что оно подключено правильно.
Управление по «+» и «–»
В принципе схемы управления по «минусу» и «плюсу» отличаются лишь схемой подключения:
- при монтаже реле в разрыв «+» одна щетка подключается к «массе», другая к клемме регулятора
- если же подключить реле в разрыв «–», то одну щетку нужно подключить к «плюсу», другую к регулятору
Рис. 16 Схема включения регулятора в разрыв плюсового провода
Однако в последнем случае появится еще один провод, поскольку реле напряжения является устройством активного типа. Для него необходимо индивидуальное питание, поэтому «+» нужно подвести отдельно.
Двухуровневые
На начальном этапе в машинах устанавливались механические двухуровневые регуляторы напряжения с простым принципом действия:
- через реле проходит электрический ток
- возникающее магнитное поле притягивает рычаг
- сравнивающим устройством служит пружина с заданным усилием
- при увеличении напряжения контакты размыкаются
- на возбуждающую обмотку поступает меньший ток
Рис. 17 Механический регулятор напряжения
Использовались механические двухуровневые реле в автомобилях ВАЗ 21099. Основным минусом являлась работа с повышенным износом механических элементов. Поэтому на смену этим приборам пришли электронные (бесконтактные) реле напряжения:
- делитель напряжения собран из резисторов
- стабилитрон является задающим устройством
Сложная схема соединения и недостаточно эффективный контроль напряжения привели к снижению спроса на эти приборы.
Трехуровневые
Однако двухуровневые регуляторы, в свою очередь, так же уступили позиции более совершенным трехуровневым и многоуровневым приборам:
- напряжение выходит с генератора на специальную схему через делитель
- информация обрабатывается, действительное напряжение сравнивается с минимальным и максимальным пороговым значением
- сигнал рассогласования регулирует силу тока, поступающего на возбуждающую обмотку
Рис. 18 Трехуровневый регулятор
Более совершенными считаются реле с частотной модуляцией – в них нет привычных сопротивлений, зато увеличена частота срабатывания ключа электронного. Управление осуществляется логическими схемами.
Принцип работы реле регулятора
Благодаря встроенным резисторам и специальным схемам реле получает возможность сравнивать величину вырабатываемого генератором напряжения. После чего, слишком высокое значение приводит к отключению реле, чтобы не перезарядить аккумулятор и не испортить электроприборы, подключенные в бортовую сеть.
Любые неисправности приводят именно к этим последствиям, приходит в неисправность батарея АКБ или резко увеличивается эксплуатационный бюджет.
Переключатель лето/зима
Вне зависимости от сезона и температуры воздуха работа генератора всегда стабильна. Как только его шкив начинает вращаться, электроток вырабатывается по умолчанию. Однако зимой внутренности аккумулятора замерзают, он восполняет заряд значительно хуже, чем летом.
Переключатели лето/зима находятся либо на корпусе регулятора напряжения, либо этим обозначением подписаны соответствующие разъемы, которые нужно найти и подсоединить к ним проводку в зависимости от сезона.
Рис. 19 Регулятор напряжения с зимними и летними клеммами
Ничего необычного в этом переключателе нет, это лишь грубые настройки реле регулятора, позволяющие повысить до 15 В напряжение на клеммах аккумулятора.
Подключение в бортовую сеть генератора
Если при замене генератора вы подключаете новый прибор самостоятельно, необходимо учесть нюансы:
- вначале следует проверить целостность и надежность контакта провода от кузова машины к корпусу генератора
- затем можно подсоединять клемму Б реле регулятора с «+» генератора
- вместо «скруток», начинающих греться через 1 – 2 года эксплуатации, лучше использовать пайку проводов
- заводской провод нужно заменить кабелем сечения 6 мм2 минимум, если вместо штатного генератора монтируется электроприбор, рассчитанный на ток больше 60 А
- амперметр в цепи генератор/аккумулятор показывает, мощность какого источника электроснабжения в данный момент выше в бортовой сети
Рис. 20 Подключение генератора на примере ВАЗ
Амперметры – нужные приборы, с помощью которых можно определить заряд АКБ и работоспособность генератора. Без особых причин не рекомендуется убирать их из схемы.
Схемы подключения регулятора выносного
Монтируется выносное реле регулятора напряжения генератора только после выяснения, в разрыв какого провода оно должно быть подключено. Например:
- на старых РАФ, Газелях и «Бычках» используются реле 13.3702 в полимерном или стальном корпусе с двумя контактами и двумя щетками, монтируются в «–» разрыв цепи, клеммы всегда промаркированы, «+» обычно берется с катушки зажигания (Б-ВК клемма), контакт Ш регулятора соединяется со свободной клеммой щеточного узла
- в «жигулях» применяются реле регуляторы 121.3702 белого и черного цвета, существуют двойные модификации, в которых при выходе из строя одного прибора работа второго устройства продолжается простым переключением на него, монтируется в разрыв «+» клеммой 15 к выводу катушки зажигания Б-ВК, к щеточному узлу крепится проводом клемма 67
Встраиваемые реле-регуляторы автолюбители называют «шоколадками», маркированными Я112. Они монтируются в специальные щеткодержатели, прижимаются винтами и защищаются дополнительно крышкой.
На автомобилях ВАЗ реле обычно встроены в щеточный узел, полная маркировка Я212А11, подключаются к замку зажигания.
Если владелец меняет штатный генератор на старом отечественном ВАЗ на устройство переменного тока от иномарки или современной Лады, подключение производится по другой схеме:
- вопрос крепления корпуса автолюбитель решает самостоятельно
- аналогом клеммы «плюс» здесь служит контакт В или В+, его включают в бортовую сеть через амперметр
- выносные реле регуляторы здесь обычно не используются, а встраиваемые уже интегрированы в щеточный узел, из них выходит единственный провод с маркировкой D либо D+, который подсоединяется к замку зажигания (к клемме катушки Б-ВК)
Рис. 21 Замена штатного реле трехуровневым регулятором
Для дизельных ДВС в генераторах может присутствовать клемма W, которая присоединяется к тахометру, ее игнорируют при установке на авто с бензиновым мотором.
Проверка подключения
После установки трехуровневого или иного реле-регулятора необходима проверка работоспособности:
- двигатель заводится
- напряжение в бортовой сети контролируется на разных оборотах
После установки генератора переменного тока и подключения его по вышеприведенной схеме владельца может ожидать «сюрприз»:
- при включении ДВС запускается генератор, измеряется напряжение на средних, больших и малых оборотах
- после выключения зажигания ключом …. двигатель продолжает работать
В этом случае заглушить ДВС можно либо сняв провод возбуждения, либо отпустив сцепление с одновременным нажатием тормоза. Все дело в наличии остаточной намагниченности и постоянном самовозбуждении обмотки генератора. Проблема решается установкой в разрыв возбуждающего провода лампочки:
- она горит при незапущенном генераторе
- гаснет после его запуска
- проходящий через лампу ток недостаточен, чтобы возбудить обмотку генератора
Эта лампа автоматически становится индикатором наличия зарядки АКБ.
Диагностика реле регулятора
Определить поломки регулятора напряжения можно по признакам косвенным. Прежде всего, это некорректная зарядка АКБ:
- перезаряд – выкипает электролит, раствор кислоты попадает на детали кузова
- недозаряд – ДВС не запускается, лампы горят в пол накала
Однако предпочтительнее диагностика приборами – вольтметром или тестером. Любое отклонение от максимального значения напряжения 14,5 В (в некоторых авто бортовая сеть рассчитана на 14,8 В) на больших оборотах или минимального значения 12,8 В на малых оборотах становится причиной замены/ремонта реле регулятора.
Встроенного
Чаще всего регулятор напряжения интегрирован в щетки генератора, поэтому необходимо уровневое обследование этого узла:
- после снятия защитной крышки и ослабления винтов щеточный узел извлекается наружу
- при износе щеток (осталось меньше 5 мм их длины) замена должна производится в обязательном порядке
- диагностика генератора мультиметром производится в комплекте с аккумулятором или зарядным устройством
- «минусовой» провод от источника тока замыкается на соответствующую пластину регулятора
- «плюсовой» провод от ЗУ или АКБ подключается к аналогичному разъему реле
- тестер устанавливается в режим вольтметра 0 – 20 В, щупы накладываются на щетки
- в диапазоне 12,8 – 14,5 В между щетками должно быть напряжение
- при увеличении напряжения больше 14,5 В стрелка вольтметра должна быть на нуле
Рис. 22 Диагностика реле встроенного
В данном случае вместо вольтметра можно использовать лампу, которая должна гореть в указанном интервале напряжения, гаснуть при увеличении этой характеристики больше этого значения.
Провод, управляющий тахометром (маркировка W только на реле для дизелей) прозванивается мультиметром в режиме тестера. На нем должно быть сопротивление около 10 Ом. При снижении этого значения провод «пробит», его следует заменить новым.
Выносного
Никаких отличий в диагностике для выносного реле не существует, зато его не нужно демонтировать из корпуса генератора. Проверить реле регулятор напряжения генератора можно при работающем двигателе, изменяя обороты с низких на средние, затем высокие. Одновременно с увеличением оборотов нужно включить дальний свет (как минимум), кондиционер, монитор и прочие потребители (как максимум).
Рис. 23 Диагностика выносного регулятора напряжения
Таким образом, при необходимости владелец транспортного средства может заменить штатное реле регулятор напряжения на более современную модификацию встраиваемого или выносного типа. Диагностика работоспособности доступна собственными силами при наличии обычной автомобильной лампы.
Основная система защиты и безопасности судового генератора
Помимо прямого измерения температуры обмоток статора и внутреннего воздуха, защита генератора в значительной степени основана на измерении тока и напряжения от трансформаторов тока и напряжения.
Количество и тип функций защитного реле увеличивается с мощностью генератора
кВ А и уровнем напряжения.
Защитные реле — электромагнитные (традиционные) или электронные (все чаще), которые устанавливаются на передней панели генератора главного распределительного щита.
Некоторые защитные функции могут быть сгруппированы в одном корпусе реле.
Настройки уровня и выдержки времени . необходимо периодически проверять путем подачи токов и / или напряжений непосредственно в реле (обычно через специальную многополюсную розетку рядом с реле и внутреннюю проводку к нему).
OCIT (Over Current Inverse Time) защита судового генератора
Реле защиты от перегрузки по току контролирует общую сбалансированную перегрузку и имеет настройки тока / времени, определяемые общей схемой защитной селективности.
Типичные диапазоны настройки для тока (I) и времени (t):
I>: 0.7-2.In, (In: нормальный или номинальный ток генератора)
и т: 1-10с
OC (INST.) — «Мгновенная» защита судового генератора
« Мгновенное отключение » для защиты от чрезвычайно высокой перегрузки по току , вызванной коротким замыканием .
Типичные диапазоны настройки:
I >>: 2 — 10 дюймов, t: 0,1 — 1 с
NPS (реле отрицательной последовательности фаз) защита судового генератора
Реле отрицательной последовательности фаз определяет величину дисбаланса токов статора, который является косвенным показателем температуры статора и ротора генератора.
Относительно небольшая степень дисбаланса приводит к значительному увеличению температуры, поэтому уставка тока NPS является низкой и составляет около 0,2 дюйма.
DIFF (дифференциальное измерение) защита судового генератора
Это дифференциальное измерение тока на каждом конце фазной обмотки статора.
Это сравнение тока предназначено для обнаружения внутренней неисправности в обмотках статора, которая может быть вызвана частичным коротким замыканием витков катушки и / или замыканием на землю.
Текущие настройки для этой очень серьезной неисправности очень низкие, например, около 0,1 В.
EL (Earth Leakage) защита судового генератора
Реле утечки на землю (иногда называемое Zero Phase Sequence ) обнаруживает ток замыкания на землю, возвращающийся обратно через заземленное соединение нейтрали.
В судовой генераторной системе высокого напряжения ток замыкания на землю ограничивается высоким импедансом NER (резистор заземления нейтрали) или заземляющим трансформатором, поэтому уставка тока срабатывания очень низкая, т.е.грамм. 1-5 А с выдержкой времени 0,1-0,5 с.
Защита от УФ / ОВ (пониженного и повышенного напряжения)
Функции пониженного и повышенного напряжения
контролируются этими реле с настройками
около 0,8 Un и 1,2 Un соответственно (Un: номинальное напряжение) с задержкой по времени около 2 с.
Функция перенапряжения может не требоваться во многих схемах защиты.
UF / OF (пониженная и повышенная частота) защита судового генератора
Настройки пониженной и повышенной частоты обычно составляют 58 Гц и 62 Гц для системы 60 Гц.
Защита LO (Lock Out) судового генератора
Это главное реле блокировки или реле отключения / ручного сброса, отвечающее за отключение автоматического выключателя генератора.
Его действие мгновенно при срабатывании защитного реле.
Его также можно использовать для отключения первичного двигателя генератора и инициирования подавления поля генератора вместе с сигнализацией аварийного сигнала.
ARP (защита от обратной мощности) судового генератора
Генераторы, предназначенные для параллельной работы, должны иметь защиту от обратной мощности (RP).
Реле обратной мощности контролирует направление потока мощности между генератором и нагрузкой.
В случае отказа первичного двигателя генератор будет действовать как двигатель.
Реле обратной мощности обнаруживает эту неисправность и срабатывает для отключения выключателя генератора.
Уровень мощности подборщика и настройка задержки времени регулируются и предварительно настраиваются в соответствии с первичным двигателем.
Если первичным двигателем является турбина, при движении двигателя потребляется очень мало мощности, и обычно устанавливается настройка обратного хода на 2-3%.
Если первичным двигателем является дизельное топливо, обычно применяется диапазон настройки 5-15%. Обычно время задержки составляет около 0,5 — 3 с.
Работа реле RP (обратная мощность) легко проверяется во время переключения генератора.
Выходной генератор постепенно снижается, так что он приводит в движение , заставляя реле обратной мощности отключать автоматический выключатель генератора.
Профессиональный инструмент для Электротехнического специалиста (ETO)
STANLEY Изолированные магнитные отвертки 1000в
Электрогенератор | инструмент | Британника
Электрогенератор , также называемый динамо , любая машина, преобразующая механическую энергию в электричество для передачи и распределения по линиям электропередач бытовым, коммерческим и промышленным потребителям.Генераторы также производят электроэнергию, необходимую для автомобилей, самолетов, кораблей и поездов.
Механическая мощность для электрогенератора обычно получается от вращающегося вала и равна крутящему моменту вала, умноженному на вращательную или угловую скорость. Механическая энергия может поступать из нескольких источников: гидротурбины на плотинах или водопадах; Ветряные турбины; паровые турбины, использующие пар, получаемый за счет тепла сгорания ископаемого топлива или ядерного деления; газовые турбины, сжигающие газ непосредственно в турбине; или бензиновые и дизельные двигатели.Конструкция и скорость генератора могут значительно различаться в зависимости от характеристик механического первичного двигателя.
Почти все генераторы, используемые для электроснабжения сетей, вырабатывают переменный ток, полярность которого меняется на фиксированную частоту (обычно 50 или 60 циклов или двойное переключение в секунду). Поскольку несколько генераторов подключены к электросети, они должны работать на одной частоте для одновременной генерации. Поэтому они известны как синхронные генераторы или, в некоторых случаях, генераторы переменного тока.
Генераторы синхронные
Основная причина выбора переменного тока для электрических сетей заключается в том, что его постоянное изменение со временем позволяет использовать трансформаторы. Эти устройства преобразуют электрическую энергию при любом напряжении и токе, которые она генерирует, в высокое напряжение и низкий ток для передачи на большие расстояния, а затем преобразуют ее в низкое напряжение, подходящее для каждого отдельного потребителя (обычно 120 или 240 вольт для бытовых нужд). Особой формой переменного тока является синусоида, которая имеет форму, показанную на рисунке 1.Это было выбрано, потому что это единственная повторяющаяся форма, для которой две волны, смещенные друг от друга во времени, могут быть добавлены или вычтены, и в результате они имеют одинаковую форму. Тогда в идеале все напряжения и токи должны иметь синусоидальную форму. Синхронный генератор предназначен для получения этой формы с максимальной точностью. Это станет очевидно, когда ниже будут описаны основные компоненты и характеристики такого генератора.
Синусоидальная волна.
Encyclopædia Britannica, Inc.
Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 с вашей подпиской.
Подпишитесь сегодня
Ротор
Элементарный синхронный генератор показан в разрезе на рис. 2. Центральный вал ротора соединен с механическим первичным двигателем. Магнитное поле создается проводниками или катушками, намотанными в прорези, вырезанные на поверхности цилиндрического железного ротора. Этот набор катушек, соединенных последовательно, известен как обмотка возбуждения. Положение катушек возбуждения таково, что направленная наружу или радиальная составляющая магнитного поля, создаваемого в воздушном зазоре к статору, приблизительно синусоидально распределяется по периферии ротора.На рисунке 2 плотность поля в воздушном зазоре максимальна снаружи вверху, максимальна внутрь внизу и равна нулю с двух сторон, что приблизительно соответствует синусоидальному распределению.
Элементарный синхронный генератор.
Encyclopædia Britannica, Inc.
Статор элементарного генератора на рисунке 2 состоит из цилиндрического кольца из железа, обеспечивающего легкий путь для магнитного потока. В этом случае статор содержит только одну катушку, причем две стороны размещены в пазах в утюге, а концы соединены друг с другом изогнутыми проводниками по периферии статора.Катушка обычно состоит из нескольких витков.
Когда ротор вращается, в обмотке статора индуцируется напряжение. В любой момент величина напряжения пропорциональна скорости, с которой магнитное поле, окруженное катушкой, изменяется со временем, то есть скорости, с которой магнитное поле проходит через две стороны катушки. Таким образом, напряжение будет максимальным в одном направлении, когда ротор повернут на 90 ° из положения, показанного на рисунке 2, и будет максимальным в противоположном направлении на 180 ° позже.Форма волны напряжения будет примерно синусоидальной формы, показанной на рисунке 1.
Структура ротора генератора на рисунке 2 имеет два полюса: один для магнитного потока, направленного наружу, и соответствующий полюс для потока, направленного внутрь. Одна полная синусоида индуцируется в обмотке статора за каждый оборот ротора. Таким образом, частота электрического выходного сигнала, измеренная в герцах (циклах в секунду), равна скорости вращения ротора в оборотах в секунду. Чтобы обеспечить подачу электроэнергии с частотой 60 Гц, например, первичный двигатель и скорость ротора должны быть 60 оборотов в секунду или 3600 оборотов в минуту.Это удобная скорость для многих паровых и газовых турбин. Для очень больших турбин такая скорость может быть чрезмерной из-за механического напряжения. В этом случае ротор генератора сконструирован с четырьмя полюсами, разнесенными с интервалом 90 °. Напряжение, индуцированное в катушке статора, которое охватывает аналогичный угол 90 °, будет состоять из двух полных синусоидальных волн на оборот. Требуемая частота вращения ротора для частоты 60 Гц составляет 1800 оборотов в минуту. Для более низких скоростей, например, используемых в большинстве водяных турбин, можно использовать большее количество пар полюсов.Возможные значения скорости вращения ротора в оборотах в минуту равны 120 f / p , где f — частота, а p — количество полюсов.
% PDF-1.4
%
4682 0 объект
>
endobj
xref
4682 117
0000000016 00000 н.
0000009875 00000 н.
0000010055 00000 п.
0000010101 00000 п.
0000010130 00000 п.
0000010180 00000 п.
0000010241 00000 п.
0000010746 00000 п.
0000011275 00000 п.
0000011797 00000 п.
0000011849 00000 п.
0000011901 00000 п.
0000011953 00000 п.
0000012005 00000 п.
0000012084 00000 п.
0000012264 00000 п.
0000015579 00000 п.
0000015885 00000 п.
0000016260 00000 п.
0000017776 00000 п.
0000019241 00000 п.
0000019299 00000 п.
0000019377 00000 п.
0000020828 00000 п.
0000021813 00000 п.
0000023268 00000 н.
0000024629 00000 п.
0000026011 00000 п.
0000027312 00000 п.
0000028133 00000 п.
0000028954 00000 п.
0000029775 00000 п.
0000030357 00000 п.
0000031178 00000 п.
0000031255 00000 п.
0000031418 00000 п.
0000033467 00000 п.
0000033743 00000 п.
0000034123 00000 п.
0000047256 00000 п.
0000047297 00000 п.
0000087044 00000 п.
0000087085 00000 п.
0000308892 00000 н.
0000369990 00000 н.
0000689292 00000 н.
0000744533 00000 н.
0000744594 00000 н.
0000744714 00000 н.
0000744796 00000 н.
0000744847 00000 н.
0000744949 00000 н.
0000745114 00000 п.
0000745223 00000 п.
0000745394 00000 н.
0000745565 00000 н.
0000745666 00000 п.
0000745777 00000 н.
0000745953 00000 н.
0000746080 00000 н.
0000746236 00000 н.
0000746341 00000 п.
0000746468 00000 н.
0000746642 00000 н.
0000746737 00000 н.
0000746908 00000 н.
0000747020 00000 н.
0000747183 00000 н.
0000747288 00000 н.
0000747411 00000 н.
0000747562 00000 н.
0000747666 00000 н.
0000747848 00000 н.
0000748005 00000 н.
0000748109 00000 н.
0000748213 00000 н.
0000748366 00000 н.
0000748482 00000 н.
0000748604 00000 н.
0000748750 00000 н.
0000748872 00000 н.
0000748996 00000 н.
0000749149 00000 н.
0000749253 00000 н.
0000749351 00000 п.
0000749514 00000 н.
0000749632 00000 н.
0000749800 00000 н.
0000749920 00000 н.
0000750066 00000 н.
0000750172 00000 н.
0000750292 00000 н.
0000750486 00000 н.
0000750602 00000 н.
0000750770 00000 н.
0000750924 00000 н.
0000751060 00000 н.
0000751166 00000 н.
0000751325 00000 н.
0000751460 00000 н.
0000751591 00000 н.
0000751710 00000 н.
0000751821 00000 н.
0000751970 00000 н.
0000752099 00000 н.
0000752342 00000 н.
0000752453 00000 п.
0000752572 00000 н.
0000752693 00000 н.
0000752808 00000 н.
0000752957 00000 н.
0000753068 00000 н.
0000753197 00000 н.
0000753308 00000 н.
0000753419 00000 п.
0000753578 00000 н.
0000002636 00000 н.
трейлер
] / Назад 4703719 >>
startxref
0
%% EOF
4798 0 объект
> поток
h [kTǶA $ jT> @@ Q3PD @ «AA3» DE 婠 A%
& E (\ D # (j9Vu @ $ 묻 2% Muu ծ
PPT — презентация PowerPoint по генератору постоянного тока, бесплатная загрузка
Генератор постоянного тока • Генератор постоянного тока, работающий как генератор, приводится в движение первичным двигателем с постоянной скоростью, и выводы якоря подключаются к нагрузке.• Во многих применениях генераторов постоянного тока важно знать изменение напряжения на клеммах в зависимости от тока нагрузки.
Генератор постоянного тока с отдельным возбуждением • Обмотка возбуждения подключена к отдельному источнику постоянного тока, то есть другому генератору постоянного тока, управляемому выпрямителю, диодному выпрямителю или батарее. • Уравнения, определяющие установившееся состояние: Внешняя характеристика
Генератор постоянного тока с отдельным возбуждением Vt = Ea — (IaRa + VAR) Характеристика нагрузки.Vt = It.RL • Клемма и характеристика нагрузки показаны на рисунке. • Точка пересечения между внешней характеристикой генератора и характеристикой нагрузки определяет рабочую точку, то есть рабочие значения напряжения на клеммах Vt и клеммы ток It
Реакция якоря • При отсутствии тока, протекающего в якоре, магнитный поток в машине устанавливается за счет МПС, создаваемого током возбуждения (a). • Однако, если ток течет в цепи якоря, он создает свой собственный mmf (следовательно, магнитный поток), действующий вдоль оси q (b).Следовательно, исходный поток от поля нарушается. • Насыщение (плотность потока под одним полюсом увеличилась -> уменьшающий поток на полюс противодействует помощи
Реакция якоря «Провал» плотности потока из-за большого магнитного сопротивления • Разработанная диаграмма • Mmf (Fa) и плотность потока (Ba) • Распределение плотности потока Генерируемое напряжение — эффект реакции якоря «Падение» потока из-за насыщения вблизи наконечника полюса
Область нулевой плотности потока перемещается по мере протекания тока якоря — вызывает плохую коммутацию и искрение Распределение потока в воздушном зазоре в многополюсной машины
Реакция якоря На холостом ходу, Ia = 0, Ea high, Ea = Vt Loaded, Ea drop из-за AR ‘Ea = Vt + IaRa
Реакция якоря — компенсирующая обмотка • Якорь mmf искажает распределение плотности потока, а также создает эффект размагничивания, известный как реакция якоря.• Большая часть ммс ротора может быть нейтрализована с помощью компенсационной обмотки, которая вставляется в прорези на торцах основных полюсов. • Эти обмотки на поверхности полюсов устроены таким образом, что mmf, создаваемый токами, протекающими в этих обмотках, пропорционален mmf якоря, но противодействует mmf якоря.
Средства от искажения поля • Увеличивая длину воздушного зазора — сделайте сопротивление большим, и для создания магнитного потока в воздушном зазоре требуется сильный поток. • Обеспечив машину компенсирующей обмоткой — произведите MMF для нейтрализации якоря MMF • Используя межполюсник — малый вспомогательный полюс • Уменьшая поперечное сечение полюсных наконечников
Пример 5 Q.Шунтирующий генератор постоянного тока 12 кВт, 100 В, 1000 об / мин имеет сопротивление якоря Ra = 0,2 Ом, сопротивление шунтирующей обмотки возбуждения Rfw = 80 Ом и Nf = 1200 витков на полюс. Номинальный ток возбуждения составляет 1,0 ампер. Характеристика намагничивания при 1000 об / мин показана на следующем рисунке. Машина работает как генератор постоянного тока с отдельным возбуждением при 1000 об / мин с номинальным током возбуждения. • Пренебрегать эффектом реакции якоря. Определите напряжение на клеммах Vt при полной нагрузке (номинальная нагрузка). • Учтите, что реакция якоря при полной нагрузке эквивалентна 0.06 ампер поля. (i) Определите напряжение на клеммах полной нагрузки. (ii) Определите ток возбуждения, необходимый для обеспечения напряжения на клеммах Vt = 100 В при полной нагрузке. Sen pg. 151 Sol_pg10
Продолж. Пример 5
Шунтирующий (самовозбужденный) генератор • В шунтирующем или самовозбуждающемся генераторе поле подключено к якорю, так что напряжение якоря может обеспечивать ток возбуждения (5% от номинального значения Ia). • При определенных условиях этот генератор создает желаемое напряжение на клеммах.• Схема для подмешивающего генератора в условиях холостого хода показана ниже. Rf = Rfc + Rfw
Шунтирующий генератор • Если машина должна работать как самовозбуждающийся генератор, в магнитной цепи генератора должен существовать некоторый остаточный магнетизм. • Кривая намагничивания машины постоянного тока (рис.) • Также показана линия сопротивления поля, которая представляет собой график зависимости RfIf от If • Упрощенное объяснение процесса нарастания напряжения в самовозбуждающемся генераторе постоянного тока. • Предположим, что поле изначально отключено, а якорь вращается с определенной скоростью.Малое напряжение Уха появляется из-за остаточного потока. • Затем переключатель замкнут. Если течет в поле. Если это если добавить к предыдущему потоку, то если увеличить. Увеличьте Ear до Ea1, после чего оно будет расти. Ef = IfRf Предположим, что ток возбуждения отсутствует, Ear из-за остаточного потока
Шунтирующий генератор • Повышение напряжения в самовозбуждающемся генераторе постоянного тока для различных сопротивлений цепи возбуждения (Рис.) • При некотором значении сопротивления Rf3 линия сопротивления почти совпадающая с линейным участком кривой намагничивания, известна как сопротивление цепи критического поля., Rf3 = Ef3 / if3 • Если сопротивление меньше этого значения, например, Rf1 или Rf2, генератор будет создавать более высокие напряжения. Три условия нарастания напряжения: • Должен присутствовать остаточный магнетизм. • Обмотка возбуждения mmf способствует остаточному магнетизму. • Rf
Пример 6 • Машина постоянного тока в примере 5 работает как самовозбуждающийся (шунтирующий) генератор без нагрузки. • Определите максимальное значение генерируемого напряжения. • Определите значение управляющего сопротивления цепи возбуждения (Rfc), необходимое для создания номинального напряжения на клеммах.• Определите значение критического сопротивления цепи возбуждения. Sol_pg15 Sen стр. 154
Шаг — Максимальное значение Ea при минимальном Rf, т. Е. Rf = Rfw = 80 0hm– Нарисуйте линию 80if — Ea = 111 В • ii. При номинальном Iа = 12к / 100 = 120 А. Vt = 111-120 (0,1) = 100 В Rf = 80 Ом 111 В
Шунтирующий генератор — напряжение (Vt) — ток (Ia) Характеристики / внешние характеристики Вертикальная линия представляет падение напряжения, IaRa Кривая намагничивания VI кривая
Напряжение — ток Падение напряжения на клеммах с учетом реакции якоря.т.е. Vta
Пример 7 • Машина постоянного тока в Примере 5 работает как самовозбуждающийся (шунтирующий) генератор. • Напряжение на клеммах без нагрузки установлено на 100 В. Определите напряжение на клеммах полной нагрузки. Пренебрегать реакцией якоря. • Повторите (а), предполагая, что эффект реакции якоря при полной нагрузке эквивалентен 0.06 Ампер возбуждения, то есть If (AR) = 0,06 A. • Определите максимальное значение тока якоря и соответствующее значение напряжения на клеммах. Предположим, что If (AR) пропорционально Ia. • Определите ток короткого замыкания генератора. Sen pg. 159
Пример 8 Ниже приводится магнитная характеристика подключенного шунта генератора постоянного тока, работающего со скоростью 1000 об / мин. Ea (V) 160 260 390 472 522 550 Если (A) 1 2 4 6 8 10 Определите: i. Напряжение, до которого он будет возбуждаться в разомкнутой цепи. Ii.Примерное значение критического сопротивления шунтирующей цепи iii. Различный потенциал клемм (напряжение на клеммах) и ток нагрузки для сопротивления нагрузки RL 4 Ом. Сопротивления якоря и поля равны 0,4 и 60 соответственно. Решение: i). Нарисуйте OCC и начертите линию полевой нагрузки, — 540 В. ii) Проведите касательную линию к OCC, 160 Ом. iii.) Необходимо нарисовать внешние характеристики (VT Vs IL), затем нарисовать линию RL.IL, найти данные VT и IL) при пересечении Sol_Emxple 8
Решение. Ea (V) 160 260 390 47252 2550 If (A) 1 2 4 6 8 10 Кл. Напряжение Vt 60120240360480600 Vt = 60 x Если IaRa = Ea-Vt 100140150112 42… Якорь Ia = IaRa / 0,4 250 350 375 280 105 Ток нагрузки IL = Ia — Если 249 348 371 274 94 Затем постройте нагрузку линия ILx4 — Ответ: Vt = 470, Ia = 112,5
Составные машины постоянного тока Для преодоления падения IaRa и уменьшения потока полюсов из-за реакции якоря на поле устанавливается дополнительная обмотка (последовательная обмотка). полюсов вместе с шунтирующей обмоткой.Он обеспечивает дополнительный mmf для увеличения или уменьшения полюсного потока.
Составные машины постоянного тока для обоих соединений Постоянный ток — полезен в качестве сварочного генератора • sh — поток / на полюс в шунтирующей обмотке возбуждения • sr — поток / на полюс в последовательной обмотке возбуждения • Коммутационная составная машина — поток помогают друг другу • Дифференциальная составная машина — потоки противоположны друг другу VI характеристики составных генераторов постоянного тока
Пример 9 • Машина постоянного тока в Примере 5 снабжена последовательной обмоткой, так что она может работать как составная машина постоянного тока.От машины требуется, чтобы на клеммах было напряжение 100 В без нагрузки, а также при полной нагрузке. (т.е. регулирование нулевого напряжения) путем кумулятивного сложения генератора. Если обмотка шунтирующего возбуждения имеет 1200 витков на полюс, сколько последовательных витков на полюс требуется для получения стабилизации нулевого напряжения. Предположим, что соединение коротко шунтируется, и что последовательная обмотка имеет сопротивление Rsr = 0,01 Ом. PC Sen pg 163 Sol_pg24
Генератор серии Обмотка возбуждения обеспечивает магнитный поток при протекании через нее тока якоря.Нагрузка RL должна быть подключена. График: кривая намагничивания (Ea против Ia) и Ia (Ra + Rsr) в зависимости от Ia Vt’- эффект реакции якоря Терминальная характеристика (Vt против Ia) может быть нанесена на график для различных Ia. Данные Vt получены из кривой намагничивания.
Характеристики V-I Характеристики V-I генераторов постоянного тока
Пример 10 При условии Ra = 0,25 Ом Sol. 2 квартал 2007 / 08-2
Пример: 2008/09 На следующих рисунках показаны характеристики разомкнутой цепи шунтирующего генератора постоянного тока при 300 об / мин.Сопротивление поля машины установлено на 354,5, а скорость составляет 300 об / мин. Падение напряжения на сопротивлении якоря IaRa составляет 12 вольт. я. Графически определить напряжение холостого хода. Ii. Определите напряжение полной нагрузки. Игнорирование эффектов реакции якоря iii. Повторите (ii), предполагая, что эффект реакции якоря при полной нагрузке эквивалентен 0,05 ампера поля iv. Определите критическое сопротивление v. Определите критическую скорость для данного сопротивления поля vi. Какое дополнительное сопротивление нужно вставить в цепь возбуждения, чтобы снизить напряжение нагрузки до 175 В.Sol_pg28
Обмотка поля — определение обмотки поля по The Free Dictionary
Если источник питания, связанный с обмоткой магнитного поля машины постоянного тока и ротор машины, будет включен внешним источником механической энергии, то в проводнике ротора будет индуцировано напряжение, которое будет выпрямляться на выходе постоянного тока с помощью коммутатора машины, вокруг него будет создаваться магнитное поле, которое будет нарушать исходное магнитное поле от полюсов. Это искажение потока в машине постоянного тока называется реакцией якоря.sub.q], [[лямбда]. Sub.0] Потоковые связи [[лямбда]. Sub.f] Потоковые связи полевой обмотки [[nu]. Sub.d], [[Nu]. Sub.q], [ [Nu]. Sub.0] Напряжения статора [i.sub.d], [i.sub.q], [i.sub.0] Токи статора [[Nu]. Sub.f], [i.sub. f] Напряжение и ток обмоток возбуждения [L.sub.d], [L.sub.q], [L.sub.0] Синхронные индуктивности [L.sub.af] Взаимная индуктивность между обмоткой возбуждения и фазой [L .sub.ff] Самоиндукция обмотки возбуждения [R.sub.a], [R.sub.f] Якоря и сопротивление обмотки возбуждения J Момент инерции ротора [T.2. Двигатели постоянного тока серии, как и универсальные двигатели, представляют собой электродвигатели с одним источником напряжения и обмоткой возбуждения, включенной последовательно с обмоткой ротора. Синхронная машина обычно оснащена трехфазной симметричной системой обмоток на статоре и с обмоткой возбуждения и демпфирующей клеткой на роторе (Рис. Когда поле намотано на полную мощность примерно в 10 км от конца, гонщикам, по-видимому, сказали в наушниках, что знамя 3 км до конца должно было стать финишем, что привело к внезапному паника в тумане пелотона, хотя позже утверждалось, что некоторые гонщики не знали об изменении.Датчики положения на эффекте Холла для контроля напряжения в обмотке возбуждения без напряжения используются для определения момента коммутации. Установка тороидальной обмотки возбуждения находится на территории ASG, поставщика Европейского внутреннего агентства и части европейского консорциума, в который входят Iberdrola и Elytt. Выход постоянного тока выпрямителей подключается непосредственно к обмотке возбуждения генератора. Отсутствие контактных колец, щеток и потерь в обмотке возбуждения всегда считалось явным преимуществом по сравнению с обычными машинами с обмоткой возбуждения [5]. [8].Синхронный генератор может быть возбужден традиционной обмоткой возбуждения с током или системой постоянных магнитов высокой энергии.
TOP 250+ Вопросы и ответы на собеседование по системе защиты генератора 24 ноября 2020 — Вопросы на собеседовании по системе защиты генератора
Вопрос 1. Каковы общие типы неисправностей генератора?
Ответ:
Распространенные типы неисправностей, возникающих в синхронных генераторах:
Повреждения обмотки статора (межфазные замыкания, замыкания фазы на землю, межвитковые замыкания), отказы обмотки ротора (замыкания между проводником и землей, замыкания в разомкнутой цепи, межвитковые замыкания), отказ первичного двигателя, отказ поля, несимметричная нагрузка , перегрузка, перенапряжение на клеммах генератора, превышение скорости, отказ вентиляции, потеря возбуждения.
Вопрос 2.Для какого типа неисправностей предусмотрена дифференциальная защита?
Ответ:
Дифференциальная защита реагирует на разность векторов между двумя или более электрическими величинами. Он работает при внутренних неисправностях в генераторах или трансформаторах. При внешних повреждениях дифференциальная защита не работает.
Вопросы для интервью по цифровой электронике
Вопрос 3.В чем недостаток обычной дифференциальной защиты?
Ответ:
Когда для защиты используется дифференциальная релейная защита, трансформаторы тока с обеих сторон обмотки генератора должны иметь одинаковую точность. В противном случае, если ошибки ТТ слишком велики, это приведет к неправильной работе реле. Для защиты от таких недостатков используется процентная дифференциальная защита.
Вопрос 4.Почему нет необходимости обеспечивать защиту от перенапряжения в турбогенераторе?
Ответ:
Перенапряжение возникает, когда скорость первичного двигателя увеличивается из-за внезапной потери нагрузки на генератор, а регуляторы скорости в случае турбогенераторов очень чувствительны к изменениям скорости и, следовательно, к перенапряжению генератора. значительной продолжительности или величины, как правило, не происходит. По этой причине генераторы не имеют защиты от перенапряжения
Учебник по силовой электронике
Вопрос 5.Почему необходимо подавлять поле сразу после отключения неисправного генератора от системы?
Ответ:
В случае неисправности обмоток генератора, даже если автоматический выключатель генератора сработал, неисправность сохраняется до тех пор, пока будет существовать возбуждение, потому что в генераторе индуцируется ЭДС. Следовательно, необходимо подавить поле сразу после отключения неисправного генератора от системы
Вопросы для собеседования по электротехнике
Вопрос 6.