Autogenerátor: zařízení a princip činnosti

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-02-19 13:01

Každé auto má příslušenství. Jsou to uzly a mechanismy, bez kterých není jeho práce možná. Mezi příslušenství patří startér, čerpadlo posilovače řízení, kompresor klimatizace, sací a výfukové potrubí, spojka. Ale tento seznam obsahuje také generátor automobilů. Je to on, kdo vám umožňuje udržovat stabilní napětí v palubní síti. Málokdo zná zařízení automobilového generátoru a jeho princip fungování. Tyto informace se ale budou hodit každému řidiči. No, podívejme se, jak tento sklopný prvek funguje a funguje.

Charakteristika

Generátor je elektrický motor, který přeměňuje mechanickou energii na proud.

Tento prvek slouží k napájení elektrického zařízení při běžícím spalovacím motoru a také k nabíjení autobaterie. Všechna moderní auta používají automobilový alternátor.

Kde to je

Tento mechanismus je často umístěn před motorem. Funguje z klikového hřídele pomocí řemene (říčního nebo ozubeného typu). Výrobci automobilů obvykle umístí generátor do nejvyššího bodu vzhledem k motoru. Existují však modely, kde je mechanismus připevněn téměř v oblasti klikové skříně motoru. Proč je důležité umístit mechanismus na nejvyšší možný bod? Faktem je, že generátor automobilu se velmi bojí vody. I malé množství vlhkosti ji může poškodit. Výrobci se proto snaží vyloučit možnost pronikání vody a jiných kapalin na povrch tohoto mechanismu. Čím výše je tento prvek umístěn, tím je pro něj bezpečnější.

Zařízení

Konstrukce generátoru zahrnuje:

• Vinutí statoru.
• Přední obálka.
• Budicí vinutí.
• Štětec uzel.
• Zadní obálka.
• Skluzové kroužky.
• Půlky pólů.
• Usměrňovací jednotka.
• Hnací kladka.
• Oběžné kolo ventilátoru.

Upozorňujeme také, že tento uzel může mít jiné rozvržení:

• Tradiční.
• Kompaktní.

Rozdíly jsou ve struktuře ventilátoru, sestavy usměrňovače a hnací řemenice. Jinak je zařízení a provoz autogenerátoru totožné. Tradiční i kompaktní mechanismus se skládá z rotoru, usměrňovací jednotky, sestavy kartáčů, regulátoru napětí a statoru. K čemu jsou všechny tyto komponenty?zvážit dále.

Rotor

Tento mechanismus se používá k vytvoření magnetického pole v generátoru. Na hřídeli rotoru je umístěno budicí vinutí. Ten je umístěn ve speciálních pólových deskách, z nichž každá má šest výstupků. Kromě toho je na hřídeli umístěn kontaktní kroužek. Slouží k napájení budícího vinutí. Obvykle jsou prsteny vyrobeny z mědi (méně často - z mosazi). Vývody vinutí buzení jsou k těmto prvkům připájeny.

Na hřídeli rotoru je také jedno nebo dvě oběžná kola ventilátoru. Zajišťují chlazení vinutí během provozu generátoru. Rotační mechanismus rotoru se skládá ze dvou kuličkových ložisek bez údržby.

Stator

Jeho funkcí je vytvářet střídavý proud. Generátor automobilu je nutně vybaven tímto prvkem. Stator je konstrukčně integrován s vinutím a jádrem. Poslední jmenovaný je soubor několika talířů. Ve 36 drážkách vinutí jsou další tři vinutí, která tvoří třífázové zapojení. Výrobci používají dva typy vinutí:

• Wave.
• Loopback.

Samotné připojení se provádí pomocí různých technologií:

• Schéma "trojúhelník". V tomto případě jsou konce vinutí zapojeny do série.
• Vzor hvězdičky. Zde jsou konce vinutí spojeny v jednom bodě.

Případ

Obsahuje většinu součástí generátoru. Pouzdro se skládá ze dvou krytů: zadního a předního. První je na straně sběracích kroužků, druhý je na straně hnací řemenice.

Tyto části jsou svázány dlouhými šrouby. Samotná víka jsou vyrobena z nemagnetické hliníkové slitiny. Součástí pouzdra jsou také ventilační okénka a dvě montážní nožky.

Kartáče a usměrňovač

Sestava kartáče se používá k přenosu proudu z budícího vinutí na sběrací kroužky. Jak je tento uzel organizován? Skládá se ze dvou grafitových kartáčů s pružinami. Celá konstrukce je integrována s regulátorem napětí alternátoru automobilu.

Nyní o jednotce usměrňovače. Je nutné převést sinusové napětí na stejnosměrný proud palubní sítě. Tento blok se skládá z desek. Plní funkci chladiče a jsou na nich osazeny i diody. Celkem je v bloku šest polovodičových diod. Pro každou fázi existují dva takové prvky. Jeden je připojen ke kladnému a druhý k zápornému pólu alternátoru automobilu. Obvykle se spojení provádí pájením nebo svařováním na montážních místech.

Regulátor napětí

Pokračujeme ve studiu zařízení automobilového generátoru. V konstrukci mechanismu je vždy regulátor napětí (ve slangu motoristů - „čokoláda“). Tato položka může mít:

• Hybridní připojení. V tomto případě jsou všechny radiové prvky a elektrické pohony použity v obvodu s mikroelektronickými silnovrstvými prvky.
• Integrální. Zde jsou všechny prvky regulátoru, s výjimkou koncového stupně, prováděny tenkovrstvou mikroelektronikoutechnologie.

Hlavním úkolem "čokolády" je stabilizovat napětí, které se může měnit se změnami počtu otáček klikového hřídele a celkovým zatížením palubní sítě.

Tato korekce se provádí automaticky kvůli vlivu na proud budícího vinutí. Regulátor mění dobu trvání a frekvenci proudových impulsů. Moderní generátory mají regulátory s tepelnou kompenzací. Čím nižší je teplota baterie, tím větší napětí je přiváděno k jejímu nabití.

Pohon generátoru

U všech vozidel je toto zařízení poháněno klikovým hřídelem přes řemen. Ten může být klínového nebo polyklínového typu. Rozsah prvního je výrazně omezen průměrem hnané řemenice. Počet otáček rotoru při běžícím motoru je obvykle dvojnásobek nebo trojnásobek otáček klikové hřídele.

Auta často používají klínový žebrovaný řemen. Je univerzálnější, protože s malým průměrem hnané řemenice umožňuje řemen realizovat větší převodový poměr. Napnutí hnacího prvku se nastavuje pomocí speciálního válečku.

Princip činnosti generátoru automobilu

Jak toto zařízení funguje? Jeho princip fungování je následující. Když je klíček otočen, proud z baterie protéká sestavou kartáče a krouží do budícího vinutí. Ve vinutí se indukuje magnetické pole. Při otáčení klikového hřídele spalovacího motoru současně pracuje i rotor generátoru. Jeho magnetické pole prostupuje vinutímstator. Na svorkách se generuje střídavé napětí. Při určité rychlosti se generátor začne samobudit. Vinutí je tedy napájeno samotným generátorem.

Usměrňovač začne toto napětí převádět na stejnosměrný proud. Se změnou zatížení motoru, tzv. "čokoláda". Regulátor koriguje frekvenci zapínání vinutí generátoru. Se zvyšující se rychlostí se zkracuje doba zapnutí. Naopak, když zátěž klesne, frekvence se zvýší.

Brushless generátor

Některá auta mají bezkomutátorový mechanismus. Ve svém provedení má rotor s lisovanými plechy transformátorového železa. Vinutí je umístěno na statoru. A elektromotorická síla je tvořena korekcí magnetické vodivosti mezery mezi statorem a rotorem.

Specifikace alternátoru automobilu

Mezi hlavní parametry tohoto mechanismu patří:

• Jmenovitý proud. Toto je špičkový výstupní proud při rychlosti šesti tisíc otáček za minutu.
• Jmenovité napětí. V závislosti na typu elektrického systému vozidla je tento parametr 12 nebo 24 V. Většina automobilů a SUV používá 12voltový obvod.
• Síla. Automobilový alternátor může být 60 nebo 120 ampér. Vše záleží na typu auta a velikosti samotného motoru. Pokud mluvíme o většině aut, často používají 80ampérgenerátor.

Diagnostika

Mohu zkontrolovat stav autogenerátoru vlastníma rukama? Odborníci říkají, že je možné diagnostikovat prvek v garážových podmínkách pomocí konvenčního multimetru. Předtím však musíte zkontrolovat připojení generátoru automobilu a také se ujistit, že všechna připojení fungují. Otevřete kapotu auta a najděte hnací řemen. Měl by být natažen takovou silou, aby se od tlaku palce ohnul 1-1,5 centimetru hluboko. Pokud mluvíme o přesných hodnotách, tato výchylka se měří silou 10 kgf.

V první fázi se kontroluje regulátor napětí. K tomu převedeme multimetr do režimu voltmetru. Deset minut zahříváme motor ve středních otáčkách se zapnutými světlomety. Dále změříme napětí na výstupu hmoty generátoru a na jeho plusu. Jmenovitá hodnota je od 13,5 do 14,6 V. Pokud je toto číslo menší nebo větší, pak regulátor neplní svou funkci a je třeba jej vyměnit.

Dále přistoupíme k diagnostice diodového můstku. Zařízení zapneme v režimu měření střídavého proudu. Sondy připojíme ke svorce "30" a ke hmotě generátoru. Napětí by nemělo být větší než 0,5 V. Jinak diodový můstek nefunguje správně. Chcete-li zkontrolovat zemní spojení, vypněte generátor a odstraňte kabel generátoru, který je vhodný pro kladnou 30. svorku. Dále připojíme multimetr se sondami k odpojenému pohonu generátoru a svorce. Vybíjecí proud by neměl překročit 0,5 mA. Jestli onnavíc došlo k poruše izolace vinutí nebo samotných diod.

Kontrola proudu zpětného rázu

Upozornění: zpětný ráz je měřen pomocí sondy, která je doplňkem multimetru. Tento prvek je druh svorky, kterou jsou dráty pokryty, a měří se síla proudu. Jak tedy otestujeme generátor? K tomu zakryjeme sondou drát vedoucí ke svorce na 30. svorce. Nastartujte motor a udržujte jej ve vysokých otáčkách. Rozsvítíme světlo, sporák a další elektrospotřebiče. Dále střídavě měříme každého spotřebitele individuálně. Hodnota měření by neměla překročit součet odečtů každého spotřebitele. Maximální rozdíl je 5 A dolů.

Nebude nadbytečné kontrolovat budicí proud generátoru. Chcete-li to provést, nastartujte motor a nechte jej běžet pět minut ve vysokých otáčkách. Dále kolem vodiče se svorkou 67 umístíme měřicí sondu. Naměřené hodnoty se budou rovnat síle budícího proudu. Na fungujícím generátoru je toto číslo asi tři až sedm ampérů.

Chcete-li zkontrolovat budicí vinutí, musíte demontovat „čokoládu“a držák kartáčku. Převedeme zařízení do režimu ohmmetru a přiložíme sondy na sběrací kroužky. Úroveň odporu by měla být mezi pěti a deseti ohmy. Poté připojíme jednu sondu ke statoru. Druhý držíme na kterémkoli z kontaktních kroužků. Zařízení by mělo vykazovat nekonečně velký odpor. Pokud tomu tak není, pak je vinutí zkratováno k zemi.

Závěr

Tak jsme na to přišlico je generátor automobilu a jak jej zkontrolovat. Jak vidíte, diagnostiku lze provést ručně. Abyste však této problematice porozuměli, musíte alespoň povrchně znát zařízení a algoritmus prvku.