Офіційний сайт Філії Новобузького
Центру профільного навчання ЗОШ №1

 
» Генератори змінного струму
на правах рекламы

Генератори змінного струму

На автомобілі ГАЗ-53А встановлюють генератор Г250-Г1, ЗИЛ-130 — генератор Г250-И1, ГАЗ-24 «Волга» — генератор Г250-Н1. Будова і дія цих генераторів у принципі однакові, проте вони відрізняються потужністю. Генератор кріплять у передній частині двигуна за допомогою кронштейна і розпірної планки. Ротор генератора приводиться в обертання трапецієвидним пасом: у двигунів ГАЗ-24 і ЗИЛ-130 — безпосередньо від шківа колінчастого вала, а ЗМЗ-53 — від шківа вентилятора, який приводиться в дію колінчастим валом.
генератор
Основні частини генератора змінного струму — статор, ротор і випрямний пристрій.
Статор — пакет пластин з електротехнічної сталі, який має 18 пазів. У пази вміщена обмотка з 18 котушок, які утворюють З фази і з'єднані між собою зіркою. Трьома шпильками статор затиснутий між передньою і задньою кришками корпусу генератора, які виготовлено з алюмінієвого сплаву.
Ротор складається з вала, на якому є котушка з обмоткою збудження, двох напресованих на вал шестиполюсних кігтеподібних наконечників, що утворюють осердя ротора, і двох контактних кілець, до яких припаяні кінці обмотки збудження.
Полюси («кігті») наконечників з північною полярністю встановлюють у проміжках між полюсами наконечників з південною полярністю. Північні й півдейні полюси осердя ротора чергуються між собою.
Вал ротора обертається в кулькових підшипниках закритого типу, розміщених у гніздах кришок генератора. Підшипники змащують тільки під час розбирання генератора. З боку привода на валу ротора встановлено і закріплено вентилятор, який подає повітря для охолодження порожнини генератора, і шків при вода ротора. На задній кришці корпусу генератора закріплено щіткотримач з двома щітками, притиснутими пружинами до контактних кілець ротора. Одна щітка з'єднана з масою автомобіля, друга — з вивідним затискачем Ш на кришці корпусу генератора. Щітки призначені для з'єднання обмотки збудженйя ротора, яка створює магнітне поле, з джерелом живлення постійного струму (акумуляторною батареєю або через випрямлений пристрій з обмоткою статора).
На внутрішній, торцевій поверхні задньої кришки змонтовано шість кремнієвих діодів випрямного пристрою: три діоди Д242 на алюмінієвому радіаторі, які з'єднані гнучким провідником з ізольованим затискачем «+> генератора, і три діоди Д242АП зворотної полярності — безпосередньо на кришці. Діоди змонтовано в трифазну мостову схему випрямлення, з'єднану з обмоткою статора.

Генератор працює так.

Якщо ввімкнути запалювання вимикачем 7, через обмотку збудження З ротора почне проходити постійний струм від акумуляторної батареї. При цьому в осерді ротора утворюється магнітне поле, яке замикається через статор. Як тільки ротор почне обертатися, магнітне поле його полюсів, що пронизує витки котушок статора, змінюється, і в кожній з них по черзі індукується змінна ЕРС. У міру збільшення частоти обертання вала ротора ця ЕРС зростає. Коли ЕРС генератора буде більша від ЕРС акумуляторної батареї, всі споживачі енергії (акумуляторна батерея, обмотка збудження генератора, прилади освітлення і т. д.) живляться від генератора через випрямляч.

Регулювання напруга генератора.

З підвищенням частоти обертання колінчастого вала двигуна ЕРС в обмотках статора генератора і напруга в його зовнішньому колі збільшується. Щоб напруга залишилася в допустимих межах (приблизно 13,5...14,5 В при номінальній напрузі 12 В), на автомобілях встановлюють вібраційні, контактно-транзисторні або безконтактно-транзисторні регулятори напруги, Принцип регулювання напруги за допомогою вібраційного регулятора проілюстровано на малюнку
регулятор
Основна частина регулятора — електромагнітне реле, яке має осердя з обмоткою 89 стояк з нерухомим контактом 12 та якір 10 з рухомим контактом 13. Рухомий контакт притискується до нерухомого за допомогою пружини 9 якоря. Обмотка 8 осердя регулятора з'єднана із-затискачами « + >> і «—» генератора. Паралельно контактам 12 і 13. приєднаний резистор 11.
Поки напруга генератора залишається в допустимих межах, контакти реле замкнуті і через них проходить струм обмотки збудження по такому колу: затискач « + » генератора — вимикач 7 запалювання — затискач ВЗ — зовнішній магнітопровід (ярмо) — якір 10 — контакти 12 і 13 регулятора — затискачі Ш регулятора і генератора — щітка — перше контактне кільце 5 — обмотка збудження — друге контактне кільце 5 — щітка — маса — затискач «—» генератора. У цьому випадку регулятор не діє на напругу генератора.
Якщо напруга генератора вища від допустимої, магнітне поле осердя реле підсилюється, і воно притягує якір з рухомим контактом 13, внаслідок цього контакти розмикаються, і в коло обмотки збудження вмикається резистор 11. Магнітне поле ротора буде слабшим, і напруга генератора знижується. Після цього контакти регулятора знову замикаються, і описаний процес повторюється. Замикання й розмикання контактів відбувається з великою частотою (якір вібрує), завдяки чому коливання напруги згладжуються.
На автомобілі ГАЗ-53А встановлюють складніший контактно-транзисторний регулятор РР-362. регулятор
Цей регулятор складається з транзистора і двох електромагнітних реле — регулятора напруги РН і реле захисту РЗ. Транзистор установлюють на малій панелі корпусу регулятора, а РН і РЗ — на великій.
Принцип регулювання напруги генератора контактно-транзисторним регулятором такий самий, як і у звичайного вібраційного регулятора. З підвищенням напруги генератора понад допустиму величину в коло його обмотки збудження вмикаються додаткові резистори, які зменшують силу в цій обмотці, а відповідно і створюване нею магнітне поле. Внаслідок цього напруга генератора знижується. Проте, якщо через контакти вібраційного регулятора напруги проходить сильний струм обмотки збудження генератора, у результаті чого контакти швидко підгоряють і знижується надійність роботи цього приладу, то в контактно-транзисторних регуляторах струм збудження замикається транзистором. Через контакти регулятора напруги проходить тільки слабкий струм, який керує транзистором. Завдяки цьому контакти не підгоряють. Відбувається це так: якщо напруга генератора підвищується понад допустиму величину, контакти регулятора напруги замикаються, з'єднують базу транзистора з позитивним затискачем генератора, і транзистор закривається, внаслідок чого в коло обмотки збудження вмикаються додаткові резистори.
Реле захисту запобігає пошкодженню транзистора у випадках короткого замикання в колах генератора і регулятора, коли сила струму, який проходить через транзистор, різко зростає.
При такому замиканні магнітне поле осердя РЗ підсилюється, і його контакти розмикаються. Внаслідок цього транзистор закривається, і струм через нього не проходить.
На автомобілях ЗИЛ-130 і ГАЗ-24 «Волга» встановлюють безконтактно-транзисторний регулятор РР-350, який не має електромагнітного реле. Принцип дії цього приладу, як і інших реле-регуляторів, грунтується на зміні струму в обмотці збудження генератора за допомогою ввімкнення в її коло додаткових резисторів.
На в сих сучасних автомобілях застосовують генератори змінного струму з інтегральним регулятором напруги, встановленим на щіткотримачі генератора.
регулятор
Інтегральний регулятор — це малогабаритний нерозбірний електронний прилад, який не потребує регулювання і будь-якого обслуговування.

Несправності генераторів і регуляторів напруга.

Якщо вони несправні, то зменшується або зовсім припиняється живлення споживачів від генератора і заряджання акумуляторної батареї. Це можна виявити за показами амперметра, а також за недостатнім розжарюванням ламп освітлення під час роботи двигуна на середніх і великих частотах обертання, слабкою дією звукового сигналу та ін. Найчастіше генератор працює ненормально через слабкий натяг паса привода генератора; забруднення і спрацювання контактних кілець і щіток генератора, послаблення пружин щіток; замикання або обрив в обмотках генератора; порушення регулювання, підгоряння контактів та інші несправності регулятора напруги, несправність діодів випрямляча.

Перевірити знання по темі "Джерела електричного струму" можете на цій сторінці

Тестове завдання по темі "Будова джерел електричного струму"
Концепція профільного навчання