02.06.2021
7573
Как работает генератор?
Принцип работы автомобильных генераторов одинаковый и основан на электромагнитной индукции. Электрический ток возникает в замкнутой рамке при пересечении ее вращающимся магнитным полем. Таким образом, для работы генератора необходимо, чтобы в нем вращалось магнитное поле.
Собственное, вращающееся магнитное поле создается ротором. Сразу отметим, что в автомобильном генераторе нет постоянных магнитов. Т.е. постоянного магнитного поля в генераторе просто нет. Однако магнитное поле появляется на обмотке ротора после подачи на него тока. Обмотка ротора правильно называется «обмоткой возбуждения». Она создает магнитное поле при повороте ключа зажигания. Далее после запуска двигателя ротор начинает вращаться. Ток вырабатывается в трех отдельных обмотках статора. Этим же током далее питается обмотка возбуждения, т.
е. потребление тока от АКБ прекращается.
На нашем YouTube-канале вы можете посмотреть видеообзор про автомобильные генераторы.
Выбрать и купить генератор для интересующей вас модели автомобиля вы можете в нашем каталоге б/у запчастей.
Снятый с обмоток статора переменный ток стабилизируется в устройстве, называемом «выпрямитель», также известном как диодный мост. Благодаря ему выходной ток генератора – постоянный и выпрямленный. В нем присутствует шесть силовых диодов. Половина диодов соединена с силовым плюсом генератора, половина – с его «массой», т.е. корпусом. Также в выпрямителе могут присутствовать слаботочные диоды, через которые подключена обмотка возбуждения. Диоды – это полупроводники, которые пропускают ток только в одном направлении.
Также в генераторе есть реле-регулятор напряжения. На контакты реле с диодов приходит снятое со статора силовое напряжение. Если его недостаточно, т.е. напряжение меньше 14 Вольт, реле увеличивает напряжение на обмотке возбуждения. При усилении магнитного поля увеличивается силовое напряжение. Необходимая величина – 14-14,5 Вольт.
Здесь же добавим, что магнитное поле увеличивает усилие, с которым вращается ротор. Эта нагрузка через приводной ремень передается на коленвал. Таким образом, включение электрических потребителей и, главным образом, их общая мощность, непосредственно влияют на расход топлива.
Именно благодаря регулированию тока в обмотке ротора производительность генератора не зависит от скорости вращения ротора и силы тока нагрузки. Разумеется, до определенных пределов, ограниченных общей мощностью генератора. Сам по себе регулятор напряжения – чисто электронное устройство.
Ток возбуждения подается по подпружиненным графитовым щеткам, контактирующим с контактными кольцами на роторе.
На более современных автомобилях применяется бесщеточные индукторные генераторы. В них применяется отдельная неподвижная обмотка возбуждения с намагниченным магнитопроводом. Ротор представляет собой звезду с 6-ю лучами, а статор не 3-х, а 5-фазный. Такие генераторы самовозбуждаются, т.е. могут работать без АКБ.
Обгонная муфта генератора
Мощные генераторы оснащаются шкивом с обгонной муфтой. В данном случае она служит демпфером, который гасит инерции коленвала и самого ротора генератора, не позволяет тяжелому и нагруженному ротору генератора ударять и подгонять ремень навесного оборудования при снижении его скорости движения. Т.е. если скорость ремня падает или ремень останавливается при глушении двигателя, то ротор генератора может свободно продолжать вращаться. При неисправности обгонной муфты, т.е. ее заклинивании, во время работы двигателя можно увидеть сильную вибрацию приводного ремня возле муфты. А при остановке двигателя раздается скрип ремня – это вращающийся по инерции ротор генератора прокручивает заклинившую муфту относительно ремня.
Подключение генератора. Самые распространенные выводы и клеммы.
К проводке автомобиля генератор подключается не только силовым проводом и контактом с «массой». Силовой выход – клемма 30 – помечен буквой «B» (батарея). Отдельный минусовой контакт – клемма 31 – на генераторе обозначается буквами E, B-, GRD.
У генератора обязательно есть выход на контрольную (индикаторную) лампу. Через этот же выход подается небольшое напряжение для намагничивания ротора. Такой контакт помечен буквой «L» (лампа). Горящая лампа указывает на отсутствие зарядки. Кстати, лампочка тухнет при выравнивании потенциалов, т.е. когда на контакте L появится «плюс». Это происходит в тот момент, когда генератор начинает вырабатывать ток.
Также контрольная лампа может подключаться через контакт «D+». Нюанс в том, что в этом случае по этому же контакту питается регулятор напряжения. По контакту «S» (сенсор) измеряется напряжение для контроля.
На генераторах дизельных двигателей нередко присутствует контакт «W». Это выход с одной из обмоток статора, по которому подключается тахометр.
По контакту «FR» или «DFM» регулятор напряжения соединяется с ЭБУ для контроля нагрузки на генератор. Если нагрузка высока, то электроника повышает обороты холостого хода или отключает некоторые потребители.
На генераторе может присутствовать контакт «D» c очень разным функционалом. «D» может обозначать и Digital, и Drive. Например, по нему можете передаваться цифровой сигнал, как на автомобилях Ford. На генераторах японских автомобилей по этому контакту подается ток для управления регулятором напряжения. Также это может быть просто пустой контакт.
Почему генератор выходит из строя?
Поломки генераторов можно разделить на механические и электрические.
По механике – это нарушение вращения ротора из-за износа или разрушения подшипников. Подклинивающий генератор может привести к обрыву ремня навесного оборудования. Также может возникнуть люфт подшипников.
Графитовые щетки постоянно изнашиваются из-за трения с контактными кольцами на роторе. Правда, они сделаны с запасом и служат сотни тысяч км и огромное количество моточасов. Предельная длина щеток – 5 мм.
Если контакт щеток с кольцами ротора пропадает, то генератор перестает функционировать. Обмотка возбуждения не намагничивается, ток не возникает.
Диоды в выпрямителе выходят из строя из-за нагревов, вызванных перегрузками. Тут можно сказать, что есть генераторы с некорректно подобранными диодами, которые просто не служат достаточно долго. И в целом силовые диоды рассчитаны на номинальный ток с минимальным запасом.
Также отметим, что диодный мост может выйти из строя на вашем автомобиле при неправильном прикуривании. Дело в том, что из-за высокого потребления тока стартером и севшим АКБ другой машины диоды в вашем генераторе просто пробивает током. Правильно прикуривать другой автомобиль так: подсоединяетесь к его АКБ, несколько минут с заведенным двигателем подзаряжаете его, затем глушите свой двигатель, даже вынимаете ключи из замка зажигания. И только после этого позволяете пациенту завестись.
Если неисправность возникает в реле-регуляторе, то генератор не выдает достаточного напряжения. В этом случае опять же пропадает зарядка. Кроме того, реле-регулятор может стать причиной утечки тока. Для некоторых генераторов есть рекомендация менять реле-регуляторов через определенные пробеги.
Также зарядка может пропасть или отсутствовать при нагрузке в случае межвиткового замыкания.
Проверка снятого генератора без машины
Снятый и неразобранный генератор можно проверить при помощи таких вспомогательных вещей, как заряженный АКБ и некое устройство, с помощью которого можно раскрутить ротор генератора (шуруповерт или дрель с подходящей головкой). Также нужно правильно подключить индикаторы – лампы. Одна лампа грубо покажет наличие зарядки, другая покажет работоспособность реле-регулятора.
Более точные и точечные проверки проводятся на разобранном и заведомо неисправном генераторе для поиска конкретного неисправного узла.
Генератор на автомобиле проверяется с помощью мультиметра. Для начала необходимо замерить напряжение на самой АКБ. В идеале напряжение должно быть порядка 12,5 Вольт. После запуска двигателя напряжение на АКБ должно составлять не менее 13,8 Вольт и не более 14,5 Вольт.
Есть старый дедовский метод со скидыванием клеммы АКБ во время работы двигателя. Типа если двигатель не заглохнет, то генератор бодрячком. На сегодняшний день таким образом нельзя проверять работу генератора скидыванием клеммы с АКБ на работающем авто. Если так сделаете, то через пару недель пройдет пробой одного из диодов.
Отдельного упоминания заслуживают генераторы с подключением P-D (терминалом P-D, «импульс-управление»). Они не имеют регулятора напряжения. Регулятор находится в ЭБУ. Оттуда же подается напряжение для обмотки возбуждения. Таким образом, их нельзя проверить методом с подключением индикаторной лампы и подачи возбуждения через нее. Ее просто подключить некуда, а возбуждение подается через силовой контакт. Такие генераторы проверяются на специальном стенде или при помощи самодельного реле-регулятора, способного подать импульс на обмотку ротора.
Вернуться к списку новостей
02.06.20217573
Автор: neonym Рубрика: статьи по ремонту автомобилей Нет комментариев
.
|
Условные обозначения
|
….
Возможно, вы не слышали слова генератор переменного тока, но вы могли знать слово переменный ток или переменный ток. Генератор переменного тока позволяет преобразовывать механическую энергию в электрическую, особенно в автомобилях. Схема подключения генератора поможет вам получить базовые знания о цепи и о том, как компоненты связаны друг с другом в цепи. Итак, без лишних слов, давайте углубимся. Хотите узнать больше о том, что такое электрическая схема генератора переменного тока и как сделать свою собственную электрическую схему генератора переменного тока? Прочитав эту статью, вы сможете сделать это с помощью EdrawMax, универсального инструмента.
Генератор – не требующий обслуживания, но самый важный узел двигателя автомобиля. Он вырабатывает электроэнергию и обеспечивает электропитание автомобилей и подзаряжает аккумулятор. Генератор работает путем преобразования механической энергии в электрическую из переменного тока в постоянный.
Основная функция генератора переменного тока заключается в совместной работе с аккумуляторной батареей для обеспечения энергией электрических компонентов, т. е. фар, вентилятора, стеклоочистителей и т. д. Он преобразует переменный ток в постоянный и регулирует напряжение в соответствии с требуемыми параметрами. минимальная мощность для каждого блока.
Генератор состоит из вентилятора охлаждения, регулятора напряжения, ротора, статора, выпрямителя на диодном мосту, контактных колец, торцевых подшипников контактных колец, угольных щеток, шкива. Ротор и статор являются центральными блоками для выработки электроэнергии, а выпрямитель помогает преобразовывать переменный ток в постоянный. Все компоненты работают совместно, контролируя и регулируя мощность в соответствии с энергетическими потребностями различных компонентов двигателя автомобиля.
Работа генератора проста. Поликлиновой ремень, опирающийся на шкив, соединен с генератором. Когда двигатель зажигается, шкив перемещается и вращает валы ротора, прикрепленные к генератору переменного тока. Ротор представляет собой электромагнит с двумя вращающимися металлическими контактными кольцами и угольными щетками, прикрепленными к его валу. Благодаря вращению на ротор подается небольшое количество электричества, которое проводится к статору.
Магниты на роторе расположены таким образом, что они проходят над петлями медных проводов в статоре. Это создает магнитное поле вокруг катушек. Когда ротор вращается, магнитное поле возмущается, и это, в результате, вырабатывает электричество.
Однако генерируемый переменный ток должен быть преобразован в постоянный перед использованием; поэтому он направляется на диодный выпрямитель генератора. Выпрямитель изменяет двухсторонний ток на односторонний проточный постоянный ток. Затем напряжение поступает на регулятор напряжения, который повышает или понижает напряжение в соответствии с потребностями различных агрегатов автомобиля.
Поскольку генератор переменного тока соединен со многими компонентами, он имеет сложную систему проводки. Основные проводки включают провод возбуждения, положительный и отрицательный кабели. Провод возбуждения подключается к клемме L генератора и используется для включения регулятора напряжения. Провод возбуждения необходим для создания напряжения, необходимого для запуска генератора переменного тока.
Положительный и отрицательный кабели небольшого размера и подключены к соответствующим клеммам аккумулятора. Генератор также показывает соединение с ‘ провод для зарядки аккумулятора ». Он только заряжает аккумулятор и не подает энергию ни на какие другие устройства. Генератор также имеет входной провод зажигания, который подключается от генератора к замку зажигания. Провод зажигания включает регулятор напряжения.
Ниже приведены некоторые электрические схемы генератора переменного тока, которые используются для различных целей. Давайте посмотрим на их соединения.
Это трехпроводная схема переменного подключения, показывающая соединения между различными компонентами цепи. Цепь состоит из трех основных проводов: плюсового провода аккумуляторной батареи, провода датчика напряжения и провода зажигания. Входной провод зажигания подключен к двигателю. Он проводит электричество от двигателя к генератору переменного тока, в то время как кабель для определения напряжения измеряет напряжение и подключается к выпрямителю.
Такие генераторы универсальны и имеют встроенные выпрямители напряжения для измерения мощности. В отличие от однопроводных генераторов, они могут генерировать и выпрямлять электричество в одной цепи. Использование трехпроводного генератора обеспечивает регулируемое напряжение для всех компонентов.
Электромеханические регуляторы наматывают кабель датчика напряжения на электромагнит. Это создает магнитное поле вокруг магнита и притягивает к себе железный блок. Такие схемы имеют три электромагнитных выключателя – реле отключения, регулятор и регулятор тока. Реле отключения подключает аккумулятор к генератору, в то время как регулятор и переключатель регулятора тока регулируют выходное напряжение, управляя цепью возбуждения генератора.
Электромеханические цепи важны для цепей стабилизации переменного тока; однако они не используются в серийных автомобилях из-за их неэффективной системы реле.
Цепи регулирования напряжения модуля управления силовым агрегатом представляют собой усовершенствованный тип генератора переменного тока, в котором используются внутренние модули для управления цепью возбуждения генератора переменного тока. PCM регулирует ток, изучая данные от модуля управления кузовным оборудованием (BCM) и понимая потребности системы в зарядке.
Всякий раз, когда напряжение ниже заданного значения, модули срабатывают, и это изменяет время включения тока, протекающего через катушку. В результате выходные данные системы изменяются в соответствии с потребностями системы. Генераторы переменного тока, управляемые PCR, просты, но очень эффективны, генерируя желаемое напряжение.
изображение / видео 16:9очень полезны для поддержания работы автомобиля при включенном двигателе. Генераторы имеют сложную проводку, и провода должны быть подключены к правильным блокам и клеммам. Это можно упростить, создав электрические схемы генератора .
Схемы подключения обеспечивают визуальное представление соединений и физического расположения цепи. Четкая визуализация соединений проводки и положения каждого компонента упрощает создание цепей и правильное подключение генератора. Создание цепей с правильной проводкой необходимо для подачи надлежащего напряжения на каждый блок, чтобы ни один из них не был перегружен или недостаточно мощности.
Создавать электрические схемы просто и увлекательно, если у вас есть EdrawMax. EdrawMax — это удобное и инновационное программное обеспечение, которое позволяет пользователям проявлять творческий подход и рисовать самые красивые диаграммы всего за несколько кликов. Программное обеспечение имеет широкий спектр инструментов редактирования и широкий спектр настраиваемых библиотек символов, которые предлагают свободу создания всего, что вы хотите. Выберите один из встроенных шаблонов или проявите новаторство и создавайте собственные оригинальные схемы с нуля. Благодаря интуитивно понятному интерфейсу и обширным возможностям редактирования вы можете проявить свои творческие способности и спроектировать полезные электрические схемы генератора переменного тока.
EdrawMax EdrawMax — это мощный, универсальный и в то же время простой в использовании инструмент для построения диаграмм, который позволяет пользователям легко визуализировать идеи.
Загрузить Загрузить
EdrawMax предоставляет новичкам и профессионалам передовые функции для создания профессионально выглядящих диаграмм проще, быстрее и дешевле! Он позволяет создавать более 280 типов диаграмм и должен стать отличной альтернативой Visio.
Генераторы используются во многих областях, в том числе:
Генератор переменного тока происходит от того же слова, позволяющего преобразовывать механическую энергию в ток, в основном в транспортных средствах. Тем не менее, было бы полезно, если бы вы заглянули в чередование проводки схема для понимания.
Генератор автомобиля является важным компонентом, но не требует регулярного обслуживания. Он использует переменный ток в качестве источника для преобразования механической энергии в электричество, а затем преобразует ее в постоянный ток.
Основная цель генератора переменного тока — помочь аккумулятору питать электрические компоненты автомобиля, включая фары, вентилятор и стеклоочистители. Он преобразует переменный ток в постоянный и регулирует напряжение таким образом, чтобы каждое устройство получало минимальную мощность, необходимую для его работы.
Подпись: Проводка генератора в автомобиле
Источник: Blogspot. com
Катушка возбуждения на роторе питается от токосъемных колец и щеток на валу. Магнитные полюса ротора усиливают магнитное поле тока.
Шкив на передней части генератора переменного тока соединен с ротором через приводной ремень автомобиля, который вращает его при работающем двигателе. За счет вращения ротора в статоре возникает переменный ток. Мост выпрямителя преобразует мощность переменного тока в мощность постоянного тока, подходящую для электрических компонентов автомобиля.
Кроме того, для зарядки аккумулятора требуется генератор переменного тока, который вырабатывает достаточно электроэнергии, не повреждая электронные компоненты автомобиля. В качестве решения вы можете управлять выходной мощностью генератора переменного тока, регулируя ток с помощью катушки возбуждения ротора.
Проводка генератора является основным источником передачи энергии от генератора к аккумулятору. Эти провода медные или алюминиевые, с защитной изоляцией на них.
Генератор должен заряжать аккумулятор достаточным напряжением. Однако напряжение не должно превышать предел, чтобы повредить электросистему автомобиля. Таким образом, производители устанавливают регуляторы напряжения для управления током, протекающим через обмотку ротора.
Некоторые старые автомобили имеют электромагнитный регулятор напряжения. Кроме того, эти регуляторы состоят из реле отключения, регулятора и регулятора тока. Каждая часть имеет свою уникальную функцию.
Реле отключения подключает генератор к аккумулятору для его зарядки. Он открывается для предотвращения разряда в генератор. Регулятор тока управляет цепью возбуждения генератора переменного тока. Регулятор управляет цепью возбуждения, регулируя выходное напряжение.
Caption: Alternator-wiring diagram with the electromagnetic regulator
Source: https://www.carparts.com/
Electronic regulators (Zener диоды и транзисторы) управляют выходом генератора. Регулятор управляет генератором, задействуя заземление цепи возбуждения. Это влияет на текущий поток.
Электронные регуляторы не имеют движущихся частей, в отличие от электромеханических. Твердотельная архитектура обеспечивает более быструю цикличность и более точную регулировку генератора. Кроме того, вы можете установить внутренние и внешние электронные регуляторы.
Конструкция системы определяет, какие провода идут к генератору; Однако тот, у кого нет компьютера, будет иметь три входа. Эти клеммы могут заряжать напряжение аккумуляторной батареи и управлять зажиганием системы.
Подпись: диаграмма проводки генератора с внутренними электронными регуляторами
Источник: https://www.carparts.com/
PCM контролируют мощность генератора во многих автомобилях последних моделей. Он определяет уровни зарядного напряжения на основе данных блока управления кузовом (BCM). Сеть передачи данных соединяет BCM и отслеживает датчик для отслеживания тока батареи. Если система EPM выходит из строя, по сети передачи данных передается сообщение для включения одного или нескольких светодиодных индикаторов.
Caption: wiring diagram of PCR-controlled alternators
Source: https://www.carparts.com/
Ток и напряжение генератора зависят от его назначения и типа. Тем не менее автомобильные генераторы выдают 50-100 ампер при 13-15 вольтах. Большинство генераторов переменного тока имеют три или четыре клеммы для подключения проводки.
Большинство людей называют стандартный генератор General Motors со встроенным регулятором 3-проводным генератором, часто называемым 3-контактным генератором. Это обновление по сравнению с вариантом 1-wire и может быть установлено в более ранних автомобилях. Напряжение в блоке предохранителей и зажигание контролируются 3-проводным генератором, который затем регулирует мощность заряда по мере необходимости. Более того, положительный провод крепится к проводному штырю генератора с помощью винта, а не штекера.
Первый красный провод - это положительный кабель аккумулятора . Он подключается непосредственно к аккумулятору или к распределительной коробке, где другие линии подключаются к аккумулятору. Вы найдете второй и третий провода, также известные как терминальные провода, рядом друг с другом. Входной провод возбудителя/зажигания
находится на клемме 1, а провод обнаружения напряжения - на клемме 2. Отрицательные кабели требуют особого ухода. Один главный отрицательный кабель генератора идет прямо к шасси автомобиля. Электрические помехи и подключение сенсорного провода улучшаются благодаря его использованию.
Было бы полезно, если бы вы подключили провод датчика генератора к клемме аккумулятора для связи с регулятором напряжения. Регулятор может использовать показания напряжения для управления выходной мощностью генератора.
Сигнальная лампа зажигания подключена к входному проводу возбуждения генератора переменного тока. Без провода зажигания генератор работать не будет.
Caption: Wiring diagram of 3-wire alternator
Source: https://www.greentractortalk.com
A 1 -Проводной генератор имеет самовозбуждающийся регулятор. Оба дополнительных порта на регуляторе не нужны. Таким образом, нет необходимости прокладывать провод к регулятору, чтобы завершить петлю включения с зажиганием.
Самовозбуждающийся характер генератора 1-wire означает, что он не начнет зарядку, пока частота вращения двигателя не достигнет определенного значения. У вас могут возникнуть проблемы с удовлетворением потребностей автомобиля в электричестве, если вы совместите эту потребность с отложенным круизом вокруг шоу или сложной конфигурацией впрыска топлива, которая регулирует параметры стартера.
Основным недостатком однопроводного генератора является то, что он не начинает зарядку до тех пор, пока не будет достигнуто определенное число оборотов двигателя, что требует увеличения оборотов двигателя. Размер шкивов и внутренних компонентов генератора определяют, сколько оборотов в минуту необходимо для запуска процесса. При запуске автомобиля, работающего на топливе, он может достичь или не достичь этого порогового значения оборотов в минуту. Однако при создании стандартного карбюраторного двигателя вы, скорее всего, будете качать газ или использовать воздушную заслонку.
Трехпроводной генератор определяет напряжение в замке зажигания и блоке предохранителей и заряжает больше, чтобы все работало. Генератор 1-wire может определять только свою точку питания: аккумулятор. Более того, если источник питания исправен, он не заметит провала напряжения.
Подпись: Схема подключения однопроводного генератора
Источник: a-one-wire-system.210005/
Хотя вы, вероятно, не запутаетесь в том, какой генератор обеспечивает наилучшую производительность, путаница проводов под капотом может заставить вас задуматься. Несмотря на устрашающее название, трехпроводная система требует добавления двух дополнительных кабелей к существующей электрической схеме. 3-проводной генератор переменного тока дает вам больше спокойствия, если вы не хотите строго ограничивать свои расходы на электроэнергию при движении на низких оборотах.
Для подключения типичного генератора необходимо выполнить следующие этапы;
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
