Назначение, принцип действия и устройство генераторных установок.

          Генераторная установка предназначена для обеспечения питанием электропотребителей, 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.

Последнее требование вызвано тем, что аккумуляторная батарея весьма чувствительна к степени стабильности напряжения. Слишком низкое напряжение вызывает недозаряд батареи и, как следствие, затруднения с пуском двигателя, слишком высокое напряжение приводит к перезаряду батареи и, ускоренному выходу ее из строя. Не менее чувствительны к величине напряжения лампы освещения и сигнализации.

Генераторная установка — достаточно надежное устройство, способное выдержать повышенные вибрации двигателя, высокую подкапотную температуру, воздействие влажной среды, грязи и других факторов. Принцип работы электрогенератора и его принципиальное конструктивное устройство одинаковы у автомобильных генераторов, независимо от того, где они выпускаются.

В отличие от ранее использовавшихся генераторов постоянного тока в настоящее время применяют в основном генераторы переменного тока как более надежные и меньшие по размерам и массе.

Поскольку частота вращения генератора зависит от частоты вращения коленчатого вала двигателя, которая меняется в широких пределах, то для поддержания заданного напряжения генератора в нагрузке применяют регулятор напряжения. Название «генератор переменного тока» условно, поскольку в нем устанавливают блок полупроводниковых выпрямителей, благодаря которому к потребителям поступает постоянный ток.

Основными элементами генератора Г-222 (рис. 4.1) являются статор и ротор. Статор, к составным частям которого относятся сердечник 19 и неподвижная обмотка 20, установлен в корпусе 17 и зафиксирован крышкой 1 с помощью стяжного болта 21.

Ротор состоит из клювообразных полюсных наконечников 15, размещенных на валу 6, опирающемся на подшипники 5 и 16. Вал приводится во вращение посредством шкива 14 с помощью клиновидного ремня от коленчатого вала двигателя.

Рис. 4.1. Генератор Г-222: а - общий вид; б- полюсные наконечники ротора; в-статор с обмоткой; 1 - крышка; 2-блок выпрямителей; 3- винт; 4 - контактные кольца; 5 и 16- подшипники; б - вал; 7 - чехол вывода; 8 - вывод выходного напряжения; 9 - вывод обмотки возбуждения; 10 - крышка; 11- щеткодержатель; 12 - щетки; 13 - болт; 14 - шкив; 15 - полюсные наконечники; 17 - корпус; 18  обмотка ротора; 19  сердечник статора; 20- обмотка статора; 21 - стяжной болт; 22 - стальная втулка; 23 - резиновая втулка; 24 - шайба

При работе генератора по обмотке 18 возбуждения ротора проходит ток, подводимый от аккумуляторной батареи через регулятор напряжения и щетки 12, размещенные в щеткодержателе 17 и опирающиеся на контактные кольца 4. Этот ток создает магнитное поле возбуждения, которое распределяется между клювообразными полюсами и при вращении ротора индуцирует в обмотке статора переменный ток. Переменный ток поступает в блок 2 полупроводниковых выпрямителей, а подключение к потребителям осуществляется посредством вывода 8.

В генераторе (рис. 4.2) используется двухполупериодный трехфазный выпрямитель 2 на полупроводниковых диодах. Фазовые обмотки 7 статора соединены в звезду и подключены к средним точкам трех пар последовательно соединенных диодов. Положительные и отрицательные выводы каждых трех диодов объединены.

Рис. 4.2. Электрическая схема генератора (а) и выпрямительный блок (б): 1- статорная обмотка генератора; 2 - блок выпрямительных диодов; 3- аккумуляторная батарея; 4 - ключ зажигания; 5 - регулятор напряжения; 6- щеточный узел генератора; 7- обмотка возбуждения

Обмотка 7 возбуждения посредством контактных колец и щеток 6 через регулятор 5 напряжения, ключ 4 зажигания подключена к положительному выводу аккумуляторной батареи, соединенной с выводом аналогичной полярности выпрямителя генератора.

Конструктивно выпрямительный блок выполнен на подковообразном основании (рис.4. 2, б) и установлен в районе щеточного узла генератора.

Основная литература: ОЛ1,ОЛ3,ОЛ4

Дополнительная литература: ДЛ7

Контрольные вопросы:

Поясните действия генератора переменного тока.

1. Почему генераторы современных автомобилей обладают свойствами самоограничения максимального тока?

2. Для чего предназначен регулятор напряжения бортовой сети и на каких элементах он может быть построен?

3. С помощью какого элемента задается напряжение бортовой сети и контактно-транзисторных регуляторов?

4. Поясните принцип действия контактно-транзисторного регулятора напряжения бортовой сети.

Лекция  № 5.