مشخصات ژنراتور خودرو و مدار ژنراتور ژنراتور خودکار. دستگاه و نحوه کار آن گالری عکس "عیب های ژنراتور اصلی"

در خودروهای هیبریدی، ژنراتور به عنوان یک ژنراتور استارت عمل می کند و در برخی دیگر از سیستم های استاپ-استارت استفاده می شود.

با طراحی، ژنراتورهای خودرو می توانند فشرده یا سنتی باشند. آنها عمدتاً فقط در طرح فن، طراحی محفظه، عناصر یکسو کننده و قرقره محرک تفاوت دارند. تقریباً هر ژنراتوری شامل: روتور، استاتور، محفظه، واحد تنظیم کننده ولتاژ و مجموعه یکسو کننده و برس است.

1 – آستین گیره، 2 – آستین، 3 – آستین بافر، 4 – درب پشتی، 5 – پیچ بست یونیت یکسو کننده، 6 – واحد یکسو کننده، 7 – سوپاپ (دیود یکسو کننده)، 8 – بلبرینگ عقب، 9 – حلقه لغزنده، 10 – شفت روتور، 11 – برس، 12 – ترمینال “30” 13 – نگهدارنده برس، 14 – ترمینال “67”، 15 – دوشاخه سیم خنثی، 16 – پین نصب ژنراتور، 17 – پروانه فن، 18 – قرقره، 19 – صفحات ، 20 - حلقه ، 21 - بلبرینگ جلو ، 22 - سیم پیچ روتور ، 23 - روتور ، 24 - سیم پیچ استاتور ، 25 - استاتور ، 26 - روتور جلو

برای VAZ 2110:

1 - پوشش، 2 - ترمینال "B+" برای اتصال مصرف کنندگان؟ 3 - ظرفیت سرکوب کننده نویز 2.2 μF، 4 - ترمینال مشترک یکسو کننده های اضافی (متصل به ترمینال "D +" واحد تنظیم کننده ولتاژ)، 5 - نگهدارنده دیودهای یکسو کننده مثبت، 6 - نگهدارنده دیودهای منفی، 7 - پایانه های سیم پیچ استاتور، 8 – ولتاژ واحد رگلاتور، 9 – نگهدارنده برس، 10 – درب پشتی، 11 – روکش جلو، 12 – هسته استاتور، 13 – سیم پیچ استاتور، 14 – حلقه فاصله، 15 – واشر، 16 – واشر مخروطی، 17 – قرقره، 18 – مهره، 19 – شفت روتور، 20 – یاتاقان محور روتور جلو، 21 – قطعات قطب روتور منقاری شکل، 22 – سیم پیچ روتور، 23 – بوش، 24 – پیچ کششی، 25 – یاتاقان روتور عقب، 26 – بوش بلبرینگ، 27 – حلقه های لغزشی، 28 – دیود منفی، 29 – دیود مثبت، 30 – دیود اضافی، 31 – ترمینال “D” (ترمینال مشترک دیودهای اضافی)

1 - باتری؛ 2.3 - دیود منفی و اضافی. 4 - ژنراتور 5 - دیود مثبت؛ 6 - سیم پیچ استاتور. 7 - تنظیم کننده ولتاژ 8 - سیم پیچ روتور؛ 9 - ظرفیت برای سرکوب تداخل رادیویی. 10 - بلوک نصب؛ 11 - نشانگر شارژ باتری لامپ کنترل؛ 12 – ولت متر ولتاژ متر; 13،14 - رله و سوئیچ احتراق؛

برای داشبورد VAZ 2107

1 - باتری؛ 2 - دیود منفی; 3 - دیود اضافی. 4 - ژنراتور; 5 - دیود مثبت؛ 6 - سیم پیچ استاتور؛ 7 - تنظیم کننده ولتاژ; 8 - سیم پیچ روتور؛ 9 - ظرفیت سرکوب تداخل رادیویی. 10 - بلوک نصب؛ 11 - چراغ نشانگر شارژ باتری در دسته ابزار. 12 - ولت متر؛ 13 - رله احتراق; 14 - سوئیچ جرقه زنی.

نمودار اتصال سیستم ژنراتور G-222

برای ماشین VAZ 2105

1 - ژنراتور؛ 2 و 3 - دیود منفی و مثبت. 4 - سیم پیچ استاتور. 5 - تنظیم کننده ولتاژ 6 - سیم پیچ روتور؛ 7 - ظرفیت برای سرکوب تداخل رادیویی. 8 – باتری؛ 9 – رله چراغ هشدار شارژ باتری؛ 10 - بلوک نصب؛ 11 - چراغ نشانگر شارژ باتری در دسته ابزار. 12 - ولت متر؛ 13 - رله احتراق؛ 14 - سوئیچ جرقه زنی

برای ماشین VAZ 2107

1 - ژنراتور؛
2 - دیود منفی;
3 - دیود مثبت؛
4 - سیم پیچ استاتور;
5 - تنظیم کننده ولتاژ
6 - سیم پیچ روتور؛
7 - خازن برای سرکوب تداخل رادیویی.
8 - باتری؛
9 - رله چراغ هشدار شارژ باتری;
10 - بلوک نصب؛
11 - چراغ نشانگر شارژ باتری در دسته ابزار.
12 - ولت متر؛
13 - رله احتراق;
14 - سوئیچ جرقه زنی

مبانی ژنراتور

روتور - یک میدان مغناطیسی دوار ایجاد می کند؛ برای این منظور، یک سیم پیچ تحریک روی شفت وجود دارد. در دو نیمه قطب قرار دارد که هر کدام دارای شش برآمدگی است - به آنها منقار می گویند. همچنین دو حلقه لغزنده روی شفت وجود دارد و از طریق آنها است که سیم پیچ میدان تغذیه می شود. حلقه ها معمولا مسی هستند، اما گاهی اوقات فولاد و برنج نیز یافت می شود. سرنخ های سیم پیچ تحریک به حلقه ها متصل می شوند.

شفت روتور دارای یک یا دو پروانه فن است و یک قرقره رانده شده متصل است. دو بلبرینگ بدون نیاز به تعمیر و نگهداری واحد یاتاقان روتور را تشکیل می دهند. در سمت حلقه لغزش محور اغلب یک غلتک وجود دارد.

از استاتور برای تولید جریان متناوب استفاده می شود؛ از یک هسته فلزی و یک سیم پیچ تشکیل شده است؛ هسته از صفحات فولادی مونتاژ شده است و دارای سی و شش شیار برای سیم پیچی سیم پیچ ها است؛ سه سیم پیچ در شکاف ها قرار دارند که یک سه فاز را تشکیل می دهند. ارتباط. دو روش برای گذاشتن سیم پیچ در شیارهای استاتور وجود دارد - روش موج و روش حلقه. سیم پیچ ها طبق مدار ستاره و مثلث به یکدیگر متصل می شوند.

اکثریت قریب به اتفاق اجزای ساختاری ژنراتور در محفظه قرار دارند. این کیس از دو روکش آلومینیومی - جلو و پشت تشکیل شده است. جلو در سمت قرقره محرک و عقب در سمت حلقه لغزش قرار دارد. روکش ها به هم پیچ می شوند. روی سطح روکش ها سوراخ های تهویه و زبانه های بست وجود دارد. بسته به تعداد پایه ها، یک پایه ژنراتور تک پایه یا دو پایه متمایز می شود.

مجموعه برس برای اطمینان از انتقال جریان هیجان انگیز به حلقه های لغزش طراحی شده است. این واحد از 2 برس گرافیتی و فنر فشاری و همچنین یک جا برس تشکیل شده است. معمولا نگهدارنده برس با تنظیم کننده ولتاژ در یک ماژول قرار می گیرد.

واحد یکسو کننده برای تبدیل ولتاژ سینوسی تولید شده توسط ژنراتور به ولتاژ مستقیم برای شبکه داخل خودرو طراحی شده است. ماژول شامل 6 دیود نیمه هادی قدرت است، یعنی برای هر فاز دو یکسو کننده وجود دارد، یکی برای "مثبت" و دیگری برای ترمینال "منفی".

در اکثر ژنراتورهای مدرن، سیم پیچ تحریک از طریق یک گروه تماس جداگانه متشکل از دو دیود متصل می شود. این دیودها از عبور جریان تخلیه باتری از طریق سیم پیچ در زمانی که موتور کار نمی کند جلوگیری می کند. اگر سیم‌پیچ‌ها در یک ستاره متصل شوند، دو دیود برق اضافی در ترمینال صفر قرار می‌گیرند که باعث افزایش قدرت ژنراتور تا 15٪ می‌شود. واحد یکسو کننده با استفاده از لنت های تماس ویژه با استفاده از اتصالات لحیم کاری، جوشکاری یا پیچی به مدار متصل می شود.

تنظیم کننده ولتاژ - برای حفظ ولتاژ از خروجی ژنراتور در پارامترهای مشخص شده لازم است. تنظیم کننده های ولتاژ این در نسخه های هیبریدی و انتگرال عرضه می شود.

هنگامی که سرعت میل لنگ موتور تغییر می کند، تثبیت ولتاژ انجام می شود. تنظیم کننده ولتاژ، میزان تکرار و مدت زمان پالس ها را کنترل می کند. علاوه بر این، ولتاژ شارژ باتری را با جبران حرارتی بسته به دمای محیط تغییر می دهد. هر چه دما بالاتر باشد، ولتاژ کمتری به باتری می رسد.

با استفاده از تسمه محرک، روتور با سرعتی دو تا سه برابر بیشتر از سرعت میل لنگ می چرخد. بسته به طراحی ژنراتور، از تسمه پلی V یا V استفاده می شود.

یک ژنراتور سلف نیز وجود دارد، یعنی بدون جاروبک. از یک روتور ساخته شده از یک سری صفحات نازک فشرده از آهن ترانسفورماتور تشکیل شده است. استاتور دارای یک سیم پیچ تحریک است. با تغییر رسانایی مغناطیسی شکاف هوا بین روتور و استاتور.

اگر کلید را در سوئیچ خودرو بچرخانیم، جریان از طریق مجموعه برس و حلقه های لغزنده به سمت سیم پیچ تحریک جریان می یابد. در سیم پیچ ایجاد می شود. روتور ژنراتور همراه با چرخش میل لنگ شروع به حرکت می کند. سیم پیچ های استاتور توسط میدان مغناطیسی روتور نفوذ می کند. یک ولتاژ متناوب در پایانه های سیم پیچ استاتور ظاهر می شود. با رسیدن به سرعت چرخش معین، سیم پیچ هیجان انگیز از ژنراتور تغذیه می شود، یعنی ژنراتور در حالت خود تحریکی قرار دارد.

ولتاژ متناوب به ولتاژ مستقیم یکسو می شود. در این حالت ژنراتور جریان مورد نیاز برای شارژ منبع تغذیه مصرف کننده و باتری را تولید می کند. تنظیم کننده ولتاژ زمانی که بار و سرعت شفت تغییر می کند به کار متصل می شود. زمان کلیدزنی سیم پیچ تحریک با کاهش بار و افزایش سرعت ژنراتور کاهش می یابد. زمان با افزایش بار و کاهش سرعت چرخش افزایش می یابد. هنگامی که جریان تایید از توانایی های ژنراتور فراتر رود، باتری شروع به کار می کند. یک لامپ هشدار بر روی پانل ابزار جلو وجود دارد که وضعیت ژنراتور را نشان می دهد.

پس از رانندگی در 2000 کیلومتر اول و هر 15000-20000 کیلومتر بعدی، لازم است وضعیت و کشش تسمه V درایو ژنراتور بررسی شود. برای انجام این کار، با انگشت شست خود روی کمربند تقریباً در وسط فشار دهید. در عین حال، نباید بیش از 5 میلی متر خم شود و اگر جدید باشد، بیش از 2 میلی متر خم نشود. اگر فاصله انحراف کمتر از V-belt باشد باید سفت یا تعویض شود.

برای برداشتن تسمه، برخی از مدل‌های خودرو از شما می‌خواهند که پیچ‌های نگهدارنده را باز کنید، سپس از یک میله بازکن یا پیچ‌گوشتی سنگین برای حرکت دینام به سمت موتور و برداشتن تسمه استفاده کنید. در مدل های خودرو با غلتک کششی، غلتک را فشار داده و با استفاده از سر اتحادیه کشش را شل کرده و تسمه را بردارید.

برای افزایش کشش تسمه، باید پیچ ​​های ثابت را باز کنید، با استفاده از یک پیچ گوشتی ژنراتور را کمی از موتور دور کنید و دوباره پیچ را سفت کنید. در مدل های دارای غلتک کششی، دومی به طور مستقل تنش تسمه را تنظیم می کند.

هنگام بررسی تسمه دنده V یا V، مطمئن شوید که تسمه ساییده نشده باشد و ترک یا شکستگی نداشته باشد. در صورت وجود، تسمه باید با تسمه جدید تعویض شود. اگر موتور مجهز به تسمه V دوتایی باشد، جفت باید با هم تعویض شوند.

خطاهای ژنراتور. اگر صدای نسبتاً بلند و فلزی ظاهر می شود، باید بررسی کنید که آیا مهره های قرقره شل شده اند یا خیر. اگر آنها علت نباشند، یاتاقان ها ممکن است آسیب ببینند یا اتصال بین پیچ به زمین رخ دهد.

هنگام اتصال باتری، بررسی کنید که پین ​​های قطبیت به درستی وصل شده باشند. علاوه بر این، هنگامی که موتور روشن است و مصرف کننده ها قطع می شوند، باتری نباید از شبکه آنبورد جدا شود. بنابراین، در طول هر گونه تعمیر و نگهداری از ژنراتور، لازم است که عملکرد مدار شارژ باتری بررسی شود.

اجازه ندهید سیم ها با محفظه تنظیم کننده ولتاژ تماس پیدا کنند. بهتر است آنها را در فاصله 3-5 سانتی متری قرار دهید زیرا رگولاتور در حین کار می تواند بسیار داغ شود و عایق سیم ها آسیب ببیند. روکش رگلاتور همیشه باید خیلی محکم روی بدنه فشار داده شود و واشر بین روکش و بدنه باید فضای زیر روکش را کاملاً ایزوله کند.

تعویض برس های ژنراتور. برس های ژنراتور باید بعد از 50000-60000 کیلومتر بررسی شوند. برای انجام این کار، لازم نیست ژنراتور را از بین ببرید، بلکه به سادگی:
کابل منفی را از باتری جدا کنید، سپس رگولاتور ولتاژ را باز کنید. اگر برس های فرسوده کمتر از 5 میلی متر از جا برس بیرون زده اند، باید با برس های جدید جایگزین شوند. قبل از نصب رگولاتور با نگهدارنده برس جدید، لازم است سوکت نگهدارنده برس را از گرد و غبار کربن انباشته شده تمیز کنید. برای تعویض برس ها، سیم های اتصال را جدا کرده و در صورت لزوم سطح تماس را تمیز کرده و نیروی تماس فنرهای تماسی را بررسی کنید.

پس از نصب برس های جدید، بررسی کنید که آزادانه در نگهدارنده حرکت کنند. سپس با پیچ قفلی رگولاتور ولتاژ را به آرامی وصل کرده و با فشار اما بسیار با احتیاط آن را در حالت نهایی قرار داده و محکم ببندید. فراموش نکنید که پس از اتمام فرآیند تعویض برس های ژنراتور، کابل زمین را به باتری وصل کنید.

گاهی اوقات در یک خودروی جدید، چراغ هشدار روی داشبورد ممکن است به اشتباه "بدون شارژ باتری" را نشان دهد. این به این دلیل اتفاق می افتد که برس های ژنراتور جدید هنوز فرصتی برای آسیاب کردن نداشته اند.

منبع اصلی انرژی الکتریکی در هر وسیله نقلیه ژنراتور است. با تشکر از این واحد، تمام تجهیزات الکتریکی ماشین تغذیه می شود، بنابراین باید همیشه عملیاتی باشد. نمودار اتصال ژنراتور چیست، ساختار و اصل عملکرد آن چگونه است و چگونه می توان دستگاه را عیب یابی کرد؟ در ادامه در این مورد صحبت خواهیم کرد.

[پنهان شدن]

طراحی و اصل عملیات

همانطور که می دانید هدف اصلی یک دستگاه ژنراتور تبدیل انرژی مکانیکی به انرژی الکتریکی است. با تشکر از این، واحد ظرفیت باتری را بازیابی می کند و همچنین به شما امکان می دهد همه چیز را تغذیه کنید. دستگاه ژنراتور در جلوی واحد قدرت قرار دارد و توسط میل لنگ هدایت می شود.

جزئیات بیشتر در مورد عناصر اصلی و اصل عملیات:

1. مکانیزم چرخشی این عنصر یک شفت با سیم پیچ میدان نصب شده است. هر دو نیمه یک سیم پیچ معین در نیمه های قطب مخالف مجموعه قرار دارند. مکانیزم روتور توسط یک تسمه محرک هدایت می شود.
2. برای تغذیه سیم پیچ از حلقه های لغزنده استفاده می شود.
3. مکانیزم استاتور - از یک سیم پیچ و یک هسته تشکیل شده است. این عنصر برای تولید جریان متناوب طراحی شده است. جریان تولید شده توسط مکانیزم از طریق حلقه ها بیشتر در امتداد مدار الکتریکی تغذیه می شود.
4. برای اینکه جریان تحریک تولید شده با موفقیت به حلقه ها برسد، از برس ها استفاده می شود. این عناصر، همانطور که تمرین نشان می دهد، اغلب به دلیل سایش و پارگی از بین می روند.
5. بلوک یکسو کننده. این قطعه برای تبدیل ولتاژ AC طراحی شده است. از نظر ساختاری، این دستگاه از صفحات با عناصر دیود نصب شده تشکیل شده است. بسته به پین ​​اوت واحد، نمودار اتصال یک دستگاه ژنراتور خودرو ممکن است شامل یک جفت دیود سیم پیچ جداگانه باشد. در این حالت، وقتی موتور خاموش است، ولتاژ نمی تواند از باتری عبور کند.
6. رله رگلاتور. این عنصر برای حفظ سطح ولتاژ معینی در شبکه روی برد در محدوده نرمال طراحی شده است. رله تنظیم کننده مستقیماً بر فرکانس و همچنین مدت زمان سیگنال های جریان تأثیر می گذارد. خود تنظیم کننده از نظر ساختاری شامل کنترل کننده ها و همچنین اجزای اجرایی می شود. هدف آنها تعیین زمانی است که سیم پیچ باید به شبکه متصل شود. اگر رله تنظیم کننده به دلایلی از کار بیفتد، تثبیت ولتاژ ورودی به باتری از بین می رود.
7. بدنه دستگاهی که قطعات و اجزای اصلی واحد در آن قرار دارد. بدنه خود معمولاً از آلومینیوم ساخته شده است، بنابراین وزن آن نسبتاً سبک است. محفظه نصب اجازه می دهد تا گرما به سرعت دفع شود، در نتیجه دما به حد بحرانی نمی رسد. همچنین کیس غیر مغناطیسی است (نویسنده ویدیو در مورد اصل عملکرد دستگاه میخائیل نستروف است).

بررسی یک ژنراتور معیوب

بیایید نقص های اصلی معمولی مجموعه ژنراتورهای خودرو را در نظر بگیریم:

1. مدار باز، اتصال کوتاه و آسیب های دیگر. برای تشخیص چنین نقصی، باید تعداد آمپر و همچنین سطح ولتاژ در خروجی دستگاه را بررسی کنید. مطابق با داده های به دست آمده، راه حلی برای این مشکل انتخاب شده است.
2. اغلب هموطنان ما با مشکلی مانند فرسودگی برس های گرافیتی، تنظیم کننده ولتاژ و پل دیودی مواجه هستند. تمام عناصر فرسوده و خراب قابل تعمیر هستند، اما معمولاً تعویض می شوند. به طور جداگانه، باید در مورد تنظیم کننده گفت - همانطور که در بالا ذکر شد، شارژ باتری بهینه را مطابق با درجه حرارت در محفظه موتور تضمین می کند. بنابراین، دستگاه به طور خودکار تعداد ولت باتری را در شرایط فعلی تشخیص می دهد.
   بسته به مدل مجموعه ژنراتور، ممکن است از رگولاتور با سوئیچینگ دستی متناسب با زمان سال استفاده شود؛ در این صورت دمای زیر صفر برای دستگاه مضر نخواهد بود. رله شکسته را می توان با ولتاژ ناپایدار در سیستم نشان داد - به عنوان مثال، چراغ های کم نور که با فشار دادن پدال گاز روشن تر می شوند.
3. خرابی بلبرینگ. خرابی این عناصر را می توان با افزایش نویز نشان داد، اما همین علامت نیز نشان دهنده روغن کاری ناکافی است.
4. شوی و زوزه کشیدن. در صورت بروز چنین علائمی، عناصر جداکننده، راهروها و حلقه های لغزش باید از نظر چرخش بررسی شوند. همچنین، چنین علامتی ممکن است نشان دهنده اتصال کوتاه قطعی احتمالی در سیم پیچ مکانیزم استاتور یا رله کششی باشد. در اصل، هنگامی که صداهای شخص ثالث ظاهر می شوند، باید وضعیت مخاطبین را نیز تشخیص دهید.
5. دمای یک مجموعه ژنراتور کار می تواند تا 90 درجه باشد، اما اگر گرمای بیش از حد آشکار وجود داشته باشد، پل دیود باید تشخیص داده شود. همچنین باید مطمئن شوید که دستگاه ها و دستگاه های اضافی زیادی به شبکه سواری خودرو متصل نیست. هنگامی که دما به شدت افزایش می یابد، سیم پیچ عایق مکانیزم استاتور ابتدا تیره می شود، علاوه بر این، ممکن است ذوب شود.
6. تسمه ژنراتور فرسوده. اگر تسمه دینام فرسوده شود و پاره شود، این منجر به عملکرد نادرست واحد در کل می شود، یعنی تمام مصرف کنندگان انرژی در خودرو از باتری تغذیه می شوند. اگر تسمه پاره شود، ژنراتور از کار می افتد، بنابراین راننده فقط زمان دارد تا برای رفع مشکل به نزدیکترین ایستگاه خدمات یا گاراژ برسد. افزایش ولتاژ در شبکه سواری خودرو می تواند نشان دهنده ساییدگی و پارگی باشد.
   لازم است یکپارچگی بند بررسی شود و به وضعیت آن توجه شود - ترک و سایر انواع آسیب به بند مجاز نیست. اگر آنها حضور داشته باشند، باید بدانید که کمربند باید به زودی عوض شود.

گالری عکس "عیب های ژنراتور اصلی"

خرابی دستگاه همچنین می تواند با شارژ کم باتری یا کمبود ولتاژ در پایانه های آن نشان داده شود. همچنین نشانه نقص دستگاه، عملکرد نادرست نمایشگر و تجهیزات است.

راه های ممکن برای اتصال یک گره

نحوه نصب و اتصال دستگاه چگونه است؟ به طور کلی نمودار اتصال واحد برای تمامی خودروهای سواری مشابه است. تفاوت های جزئی با کیفیت ساخت نصب، قدرت آن و همچنین محل قطعات در محفظه موتور مرتبط است. تمامی خودروها مجهز به ژنراتورهای جریان متناوب مجهز به تنظیم کننده ولتاژ هستند.

نتیجه

ژنراتور خود یک واحد نسبتاً پیچیده در طراحی و اصل عملکرد است که عملکرد آن تا حد زیادی عملکرد ماشین را به عنوان یک کل تعیین می کند. با توجه به اینکه این واحد تمام تجهیزات الکتریکی خودرو را تامین می کند، عنصر اصلی در شبکه سواری خودرو محسوب می شود. هنگامی که اولین نشانه های نقص در عملکرد آن ظاهر می شود، باید مشکلات را در اسرع وقت تشخیص داده و عیب یابی کنید، زیرا این می تواند منجر به عواقب جدی شود. می توانید تعمیر را به متخصصان بسپارید یا خودتان آن را انجام دهید - وب سایت ما حاوی مقالات زیادی در این زمینه است.

ابتدایی ترین عملکرد ژنراتور – شارژ باتریباتری و منبع تغذیه برای تجهیزات الکتریکی موتور.

بنابراین، بیایید نگاهی دقیق‌تر بیندازیم مدار ژنراتور، چگونه آن را به درستی وصل کنید و همچنین نکاتی را در مورد چگونگی بررسی آن به خودتان ارائه دهید.

ژنراتور- مکانیزمی که انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند. ژنراتور دارای شفتی است که یک قرقره روی آن نصب شده است که از طریق آن چرخش را از میل لنگ موتور دریافت می کند.

ژنراتور خودرو برای تامین برق مصرف کننده های برق مانند سیستم جرقه زنی، کامپیوتر سواری، روشنایی خودرو، سیستم عیب یابی و همچنین امکان شارژ باتری خودرو استفاده می شود. قدرت یک ژنراتور خودروی سواری تقریباً 1 کیلو وات است. ژنراتورهای خودرو در عملکرد کاملاً قابل اعتماد هستند زیرا عملکرد بی وقفه بسیاری از دستگاه ها را در خودرو تضمین می کنند و بنابراین الزامات لازم برای آنها مناسب است.

دستگاه ژنراتور

طراحی یک ژنراتور خودرو به معنای وجود یکسو کننده و مدار کنترل خود است. بخش تولید کننده ژنراتور با استفاده از سیم پیچ ثابت (استاتور)، جریان متناوب سه فازی تولید می کند که سپس توسط یک سری از شش دیود بزرگ اصلاح می شود و جریان مستقیم باتری را شارژ می کند. جریان متناوب توسط میدان مغناطیسی چرخشی سیم پیچ (در اطراف سیم پیچ میدان یا روتور) القا می شود. سپس جریان از طریق برس ها و حلقه های لغزنده به مدار الکترونیکی می رسد.

ساختار ژنراتور: 1. مهره. 2. واشر. 3. قرقره 4. پوشش جلویی 5. حلقه فاصله. 6. روتور. 7.استاتور. 8. جلد پشتی 9. پوشش. 10. واشر. 11. آستین محافظ. 12. واحد یکسو کننده با خازن. 13. نگهدارنده چفت با تنظیم کننده ولتاژ.

ژنراتور در جلوی موتور خودرو قرار دارد و با استفاده از میل لنگ راه اندازی می شود. نمودار اتصال و اصل عملکرد یک ژنراتور خودرو برای هر خودرویی یکسان است. البته تفاوت‌هایی نیز وجود دارد، اما معمولاً با کیفیت محصول تولیدی، قدرت و چیدمان اجزای موتور مرتبط است. تمام اتومبیل های مدرن مجهز به مجموعه های ژنراتور جریان متناوب هستند که نه تنها خود ژنراتور، بلکه یک تنظیم کننده ولتاژ را نیز شامل می شود. رگولاتور جریان را به طور مساوی در سیم پیچ تحریک توزیع می کند و به همین دلیل است که قدرت مجموعه ژنراتور در زمانی که ولتاژ در پایانه های خروجی برق بدون تغییر باقی می ماند در نوسان است.

اتومبیل های جدید اغلب به یک واحد الکترونیکی روی تنظیم کننده ولتاژ مجهز می شوند، بنابراین رایانه روی برد می تواند میزان بار روی مجموعه ژنراتور را کنترل کند. به نوبه خود، در خودروهای هیبریدی، ژنراتور کار استارت-ژنراتور را انجام می دهد؛ مدار مشابهی در دیگر طرح های سیستم استاپ-استارت استفاده می شود.

اصل عملکرد یک ژنراتور خودرو

نمودار اتصال ژنراتور VAZ 2110-2115

نمودار اتصال ژنراتور AC شامل اجزای زیر است:

1. باتری.
2. ژنراتور.
3. بلوک فیوز.
4. آتش گرفتن.
5. داشبورد.
6. بلوک یکسو کننده و دیودهای اضافی.

اصل کار بسیار ساده است: هنگامی که احتراق به علاوه از طریق قفل روشن می شود، احتراق از طریق جعبه فیوز، لامپ، پل دیود می گذرد و از طریق یک مقاومت به منفی می رود. هنگامی که چراغ روی داشبورد روشن می شود، به علاوه به ژنراتور (به سیم پیچ تحریک) می رسد، سپس در طول فرآیند راه اندازی موتور، قرقره شروع به چرخش می کند، آرمیچر نیز به دلیل القای الکترومغناطیسی، نیروی الکتروموتور می چرخد. تولید می شود و جریان متناوب ظاهر می شود.

خطرناک ترین چیز برای ژنراتور اتصال کوتاه صفحات سینک حرارتی است که به "زمین" و ترمینال "+" ژنراتور توسط اجسام فلزی که به طور تصادفی بین آنها می افتند یا پل های رسانایی که در اثر آلودگی ایجاد می شوند، متصل می شوند.

سپس، دیود به علاوه به بلوک یکسو کننده از طریق یک موج سینوسی به بازوی چپ، و منفی به بازوی راست عبور می کند. دیودهای اضافی روی لامپ منفی ها را قطع می کنند و فقط نکات مثبت به دست می آید، سپس به مجموعه داشبورد می رود و دیودی که آنجاست فقط اجازه عبور منفی را می دهد، در نتیجه نور خاموش می شود و مثبت می رود. از مقاومت عبور می کند و به سمت منفی می رود.

اصل عملکرد یک ژنراتور DC اتومبیل را می توان به شرح زیر توضیح داد: یک جریان مستقیم کوچک از طریق سیم پیچ تحریک شروع به جریان می کند که توسط واحد کنترل تنظیم می شود و توسط آن در سطح کمی بیشتر از 14 ولت حفظ می شود. ژنراتورها در یک خودرو قادر به تولید حداقل 45 آمپر هستند. ژنراتور در 3000 دور در دقیقه و بالاتر کار می کند - اگر به نسبت اندازه تسمه های فن برای قرقره ها نگاه کنید، نسبت به فرکانس موتور دو یا سه به یک خواهد بود.

برای جلوگیری از این امر، صفحات و سایر قسمت های یکسو کننده ژنراتور به طور جزئی یا کامل با یک لایه عایق پوشانده می شوند. سینک های حرارتی عمدتاً با نصب صفحات ساخته شده از مواد عایق، تقویت شده با میله های اتصال، در یک طرح یکپارچه از واحد یکسو کننده ترکیب می شوند.

نمودار اتصال ژنراتور برای VAZ 2107

طرح شارژ VAZ 2107 بستگی به نوع ژنراتور مورد استفاده دارد. برای شارژ مجدد باتری خودروهایی مانند VAZ-2107، VAZ-2104، VAZ-2105 که دارای موتور کاربراتوری هستند، به ژنراتور نوع G-222 یا معادل آن با حداکثر جریان خروجی 55 آمپر نیاز دارید. به نوبه خود، خودروهای VAZ-2107 با موتور تزریق از ژنراتور 5142.3771 یا نمونه اولیه آن که ژنراتور پر انرژی نامیده می شود، با حداکثر جریان خروجی 80-90 آمپر استفاده می کنند. همچنین امکان نصب ژنراتورهای قدرتمندتر با جریان خروجی تا 100 آمپر نیز وجود دارد. کاملاً همه انواع ژنراتورهای جریان متناوب دارای واحدهای یکسو کننده داخلی و تنظیم کننده های ولتاژ هستند؛ آنها معمولاً در یک محفظه با برس ساخته می شوند یا قابل جابجایی هستند و روی خود محفظه نصب می شوند.

مدار شارژ VAZ 2107 بسته به سال ساخت خودرو تفاوت های جزئی دارد. مهم ترین تفاوت وجود یا عدم وجود لامپ نشانگر شارژ است که روی صفحه ابزار قرار دارد و همچنین نحوه اتصال آن و وجود یا عدم وجود ولت متر است. چنین مدارهایی عمدتاً در اتومبیل های کاربراتوری استفاده می شود ، در حالی که در اتومبیل هایی با موتورهای تزریقی مدار تغییر نمی کند ، با اتومبیل هایی که قبلاً تولید شده بودند یکسان است.

تعیین مجموعه ژنراتورها:

1. "به علاوه" یکسو کننده قدرت: "+"، V، 30، V+، WAT.
2. "زمین": "-"، D-، 31، B-، M، E، GRD.
3. خروجی سیم پیچ تحریک: Ш, 67, DF, F, EXC, E, FLD.
4. خروجی برای اتصال به لامپ قابلیت سرویس دهی: D, D+, 61, L, WL, IND.
5. خروجی فاز: ~، W، R، STA.
6. خروجی نقطه صفر سیم پیچ استاتور: 0، MP.
7. خروجی تنظیم کننده ولتاژ برای اتصال آن به شبکه داخلی، معمولاً به "+" باتری: B، 15، S.
8. خروجی تنظیم کننده ولتاژ برای تغذیه آن از سوئیچ احتراق: IG.
9. خروجی تنظیم کننده ولتاژ برای اتصال آن به رایانه داخلی: FR, F.

مدار ژنراتور VAZ-2107 نوع 37.3701

1. باتری اکومولاتور.
2. ژنراتور.
3. تنظیم کننده ولتاژ.
4. بلوک نصب.
5. سوئیچ جرقه زنی.
6. ولت متر.
7. چراغ نشانگر شارژ باتری.

هنگامی که احتراق روشن می شود، به علاوه از قفل به فیوز شماره 10 می رود و سپس به رله چراغ نشانگر شارژ باتری می رود، سپس به کنتاکت و به خروجی سیم پیچ می رود. ترمینال دوم سیم پیچ با ترمینال مرکزی استارت، جایی که هر سه سیم پیچ به هم متصل هستند، تعامل دارد. اگر مخاطبین رله بسته شوند، چراغ کنترل روشن می شود. هنگامی که موتور روشن می شود، ژنراتور جریان تولید می کند و ولتاژ متناوب 7 ولت روی سیم پیچ ها ظاهر می شود. جریان از سیم پیچ رله عبور می کند و آرمیچر شروع به جذب می کند و کنتاکت ها باز می شوند. ژنراتور شماره 15 جریان را از فیوز شماره 9 عبور می دهد. به طور مشابه، سیم پیچ تحریک از طریق ژنراتور ولتاژ برس نیرو دریافت می کند.

نمودار شارژ VAZ با موتورهای تزریق

این طرح با طرح های دیگر مدل های VAZ یکسان است. در روش هیجان انگیز و نظارت بر قابلیت سرویس ژنراتور با موارد قبلی متفاوت است. می توان آن را با استفاده از یک لامپ کنترل ویژه و یک ولت متر روی پانل ابزار انجام داد. همچنین از طریق لامپ شارژ، ژنراتور در لحظه شروع به کار در ابتدا هیجان زده می شود. در حین کار، ژنراتور "ناشناس" کار می کند، یعنی تحریک مستقیماً از پین 30 می آید. هنگامی که احتراق روشن می شود، برق از طریق فیوز شماره 10 به لامپ شارژ در پانل ابزار می رود. سپس از طریق بلوک نصب به پین ​​61 می رود. سه دیود اضافی برق را به تنظیم کننده ولتاژ می دهند که به نوبه خود آن را به سیم پیچ تحریک ژنراتور منتقل می کند. در این حالت لامپ نشانگر روشن می شود. در آن لحظه است که ژنراتور روی صفحات پل یکسو کننده کار می کند که ولتاژ بسیار بالاتر از باتری خواهد بود. در این حالت، لامپ کنترل روشن نمی شود، زیرا ولتاژ سمت آن در دیودهای اضافی کمتر از سمت سیم پیچ استاتور خواهد بود و دیودها بسته می شوند. اگر لامپ کنترل در حین کارکرد ژنراتور روشن شود، ممکن است به این معنی باشد که دیودهای اضافی خراب شده اند.

بررسی عملکرد ژنراتور

روش‌های مختلفی برای استفاده از روش‌های خاص وجود دارد، به عنوان مثال: می‌توانید جریان خروجی ژنراتور، افت ولتاژ روی سیمی که جریان خروجی ژنراتور را به باتری متصل می‌کند، یا ولتاژ تنظیم‌شده را بررسی کنید.

برای بررسی، به یک مولتی متر، یک باتری ماشین و یک لامپ با سیم های لحیم شده، سیم هایی برای اتصال بین ژنراتور و باتری نیاز دارید، همچنین می توانید یک مته با یک سر مناسب بردارید، زیرا ممکن است مجبور شوید روتور را بچرخانید. مهره روی قرقره

بررسی اولیه با لامپ و مولتی متر

نمودار اتصال: ترمینال خروجی (B+) و روتور (D+). لامپ باید بین خروجی اصلی ژنراتور B+ و کنتاکت D+ متصل شود. پس از این، سیم های برق را می گیریم و "منهای" را به ترمینال منفی باتری و به زمین ژنراتور، "پلاس" را به ترتیب به مثبت ژنراتور و به خروجی B+ ژنراتور وصل می کنیم. ما آن را بر روی یک معاون وصل می کنیم.

"زمین" باید آخرین بار وصل شود تا باتری را اتصال کوتاه نکند.

ما تستر را در حالت DC روشن می کنیم، یک پروب را به باتری به "بعلاوه" وصل می کنیم، و دومی را نیز، اما به "منهای". بعد، اگر همه چیز در حالت کار باشد، باید چراغ روشن شود، ولتاژ در این مورد 12.4 ولت خواهد بود. سپس مته می گیریم و شروع به چرخاندن ژنراتور می کنیم، بر این اساس، لامپ در این لحظه از سوختن متوقف می شود و ولتاژ در حال حاضر 14.9 ولت خواهد بود. سپس یک بار اضافه می کنیم، یک لامپ هولوژن H4 را می گیریم و آن را روی ترمینال باتری آویزان می کنیم، باید روشن شود. سپس مته را به همین ترتیب وصل می کنیم و ولتاژ روی ولت متر 13.9 ولت را نشان می دهد. در حالت پسیو باتری زیر لامپ 12.2 ولت می دهد و وقتی با دریل می چرخانیم 13.9 ولت می دهد.

مدار تست ژنراتور

1. عملکرد ژنراتور را با اتصال کوتاه، یعنی "جرقه" بررسی کنید.
2. همچنین نامطلوب است که به ژنراتور اجازه دهید بدون مصرف کننده روشن کار کند؛ همچنین عملکرد با باتری قطع شده نامطلوب است.
3. ترمینال "30" (در برخی موارد B+) را به زمین یا ترمینال "67" (در برخی موارد D+) وصل کنید.
4. با اتصال سیم های ژنراتور و باتری روی بدنه ماشین جوشکاری انجام دهید.

ژنراتور منبع اصلی برق برای ماشین است. ما به شما خواهیم گفت که چگونه کار می کند، ساختار آن از چه چیزی تشکیل شده است.

او چگونه کار می کند؟

هنگام راه اندازی موتور، مصرف کننده اصلی برق استارت است؛ جریان به صدها آمپر می رسد که باعث کاهش قابل توجه ولتاژ باتری می شود. در این حالت، انرژی مصرف کنندگان فقط از باتری تامین می شود که به سرعت تخلیه می شود. بلافاصله پس از راه اندازی موتور، ژنراتور به منبع اصلی منبع تغذیه تبدیل می شود.

ژنراتور منبع شارژ مداوم باتری در حین کارکرد موتور است. اگر کار نکند، باتری به سرعت تخلیه می شود. جریان مورد نیاز برای شارژ باتری و کارکرد وسایل برقی را تامین می کند. پس از شارژ مجدد باتری، ژنراتور جریان شارژ را کاهش می دهد و به طور معمول کار می کند.

هنگام روشن کردن مصرف کنندگان قدرتمند (به عنوان مثال، یخ‌زدای شیشه عقب، چراغ‌های جلو) و سرعت‌های پایین موتور، مجموع مصرف جریان ممکن است بیشتر از آن باشد که ژنراتور قادر به ارائه آن است. در این حالت بار روی باتری می افتد و شروع به تخلیه می کند.

درایو و نصب

درایو از قرقره میل لنگ توسط یک درایو تسمه انجام می شود. هرچه قطر قرقره روی میل لنگ بیشتر و قطر قرقره کمتر باشد، سرعت ژنراتور بیشتر می شود و بر این اساس قادر است جریان بیشتری را به مصرف کنندگان برساند.

در ماشین های مدرن، درایو توسط یک تسمه پلی V انجام می شود. به دلیل انعطاف پذیری بیشتر، این امکان را به ژنراتور می دهد که با یک قرقره با قطر کوچک و از این رو نسبت دنده بالا نصب شود. کشش تسمه Vتوسط غلتک های کششی با ژنراتور ثابت انجام می شود.

دستگاه چیست و از چه چیزی تشکیل شده است؟

هر ژنراتور حاوی یک استاتور با سیم پیچی است که بین دو پوشش قرار گرفته است - جلو، در سمت درایو، و عقب، در سمت حلقه لغزش. ژنراتورها در قسمت جلوی موتور روی براکت های مخصوص پیچ می شوند. پایه های نصب و چشمی کششی روی روکش ها قرار دارند.

روکش‌ها که از آلیاژهای آلومینیوم ساخته شده‌اند، دارای پنجره‌های تهویه‌ای هستند که هوا توسط یک فن از آن دمیده می‌شود. ژنراتورهای طراحی سنتی فقط در قسمت انتهایی به پنجره های تهویه مجهز می شوند، در حالی که ژنراتورهای طراحی "فشرده" مجهز به پنجره های تهویه در قسمت استوانه ای بالای طرفین جلوی سیم پیچ استاتور هستند.

یک مجموعه برس، که با یک تنظیم کننده ولتاژ ترکیب شده است، و یک مجموعه یکسو کننده به پوشش در سمت حلقه لغزنده متصل شده است. روکش ها معمولاً با سه یا چهار پیچ به هم محکم می شوند و استاتور بین روکش ها قرار می گیرد که سطوح نشیمن آن ها استاتور را در امتداد سطح بیرونی می پوشاند.

استاتور ژنراتور: 1 - هسته، 2 - سیم پیچ، 3 - گوه شیار، 4 - شیار، 5 - ترمینال برای اتصال به یکسو کننده

استاتور از ورق های فولادی با ضخامت 0.8 ... 1 میلی متر ساخته شده است، اما اغلب "روی لبه" پیچیده می شود. هنگام ساخت بسته استاتور با سیم پیچی، یوغ استاتور بالای شیارها معمولاً دارای برجستگی هایی است که در طول سیم پیچی موقعیت لایه ها نسبت به یکدیگر ثابت می شود. این برجستگی ها به دلیل توسعه بیشتر سطح بیرونی خنک کننده استاتور را بهبود می بخشند.

نیاز به صرفه جویی در فلز منجر به ایجاد یک طرح بسته استاتوری شد که از بخش های نعل اسبی شکل تشکیل شده بود. ورق های مجزای پکیج استاتور با جوش یا پرچ به هم و در یک ساختار یکپارچه محکم می شوند. تقریباً تمام ژنراتورهای خودرویی تولید انبوه دارای 36 شیار هستند که سیم پیچ استاتور در آنها قرار دارد. شیارها با عایق فیلم یا با ترکیب اپوکسی اسپری می شوند.

روتور ژنراتور خودرو:الف - مونتاژ شده؛ ب - سیستم قطب جدا شده؛ 1،3 - نیمه های قطبی؛ 2 - سیم پیچ تحریک; 4 - حلقه های لغزنده; 5 - شفت

ویژگی خاص ژنراتورهای خودرو، نوع سیستم قطب روتور است. این شامل دو نیمه قطب با برآمدگی - قطب منقار شکل، شش در هر نیمه. نیمه های قطب مهر و موم شده اند و ممکن است برجستگی داشته باشند. اگر هنگام فشار دادن بر روی شفت، برآمدگی وجود نداشته باشد، یک بوش با یک پیچ پیچی تحریکی روی قاب بین نیمه های قطب نصب می شود و پس از نصب بوش در داخل قاب، سیم پیچی انجام می شود.

محورهای روتور از فولاد ملایم اتوماتیک ساخته شده اند. اما هنگام استفاده از یک غلتک که غلتک های آن مستقیماً در انتهای شفت در کنار حلقه های لغزنده کار می کنند، شفت از فولاد آلیاژی ساخته شده است و ژورنال شفت سخت می شود. در انتهای رزوه دار شفت، یک شیار برای اتصال کلید برای اتصال قرقره بریده شده است.

بسیاری از طرح های مدرن کلید ندارند. در این حالت قسمت انتهایی شفت دارای یک فرورفتگی یا برآمدگی به صورت شش ضلعی می باشد. این به شما این امکان را می دهد که هنگام سفت کردن مهره بست قرقره یا هنگام جدا کردن ژنراتور، زمانی که لازم است قرقره و فن را بردارید، از چرخش شفت جلوگیری کنید.

واحد برس- این ساختاری است که برس ها در آن قرار می گیرند. مخاطبین کشویی دو نوع برس در ژنراتورهای خودرو استفاده می شود - مس گرافیت و الکتروگرافیت. دومی در مقایسه با مس-گرافیت افت ولتاژ بیشتری در تماس با حلقه دارند. آنها سایش قابل توجهی کمتری روی حلقه های لغزنده ایجاد می کنند. برس ها با نیروی فنر بر روی حلقه ها فشار داده می شوند.

واحدهای یکسو کنندهدو نوع استفاده می شود. اینها یا صفحات هیت سینک هستند که دیودهای یکسو کننده قدرت در آنها فشرده می شوند، یا ساختارهایی با پره های بسیار توسعه یافته و دیودها به سینک های حرارتی لحیم می شوند. دیودهای یکسو کننده اضافی معمولاً دارای محفظه پلاستیکی استوانه ای یا نخودی شکل هستند یا به شکل یک بلوک مهر و موم شده جداگانه ساخته می شوند که گنجاندن آن در مدار توسط شینه ها انجام می شود.

خطرناک ترین اتصال کوتاه صفحات سینک حرارتی است که به "زمین" و ترمینال "+" ژنراتور توسط اجسام فلزی که به طور تصادفی بین آنها سقوط می کنند یا پل های رسانایی که در اثر آلودگی ایجاد می شوند، متصل می شوند. در این حالت یک اتصال کوتاه در مدار باتری رخ می دهد و احتمال آتش سوزی وجود دارد. برای جلوگیری از این امر، صفحات و سایر قسمت های یکسو کننده ژنراتور به طور جزئی یا کامل با یک لایه عایق پوشانده می شوند. سینک های حرارتی عمدتاً با نصب صفحات ساخته شده از مواد عایق، تقویت شده با میله های اتصال، در یک طرح یکپارچه از واحد یکسو کننده ترکیب می شوند.

واحدهای بلبرینگ ژنراتوراینها معمولاً بلبرینگ های شیار عمیقی هستند که یک بار گریس برای مادام العمر دارند و آب بندی های یک یا دو طرفه در بلبرینگ تعبیه شده است. بلبرینگ غلتکی فقط در قسمت لغزش رینگ و به ندرت عمدتاً توسط شرکت های آمریکایی استفاده می شود. جابجایی بلبرینگ ها روی شفت در طرف حلقه های لغزنده معمولاً محکم است، در سمت درایو - کشویی، در صندلی روکش، برعکس - در سمت حلقه های لغزنده - کشویی، در سمت درایو - تنگ.

ژنراتور توسط یک یا دو فن که روی شفت آن نصب شده اند خنک می شود. در این حالت، در طراحی سنتی ژنراتورها، هوا توسط یک فن گریز از مرکز از کناره حلقه های لغزنده به داخل پوشش مکیده می شود. برای ژنراتورهایی که دارای مونتاژ برس، تنظیم کننده ولتاژ و یکسو کننده در خارج از حفره داخلی هستند و توسط یک محفظه محافظت می شوند، هوا از طریق شیارهای این پوشش مکیده می شود و هوا را به گرم ترین مکان ها - به یکسو کننده و تنظیم کننده ولتاژ هدایت می کند.


سیستم خنک کننده:الف - دستگاه های طراحی معمولی؛ ب - برای افزایش دما در محفظه موتور؛ ج - دستگاه های طراحی فشرده. فلش ها جهت جریان هوا را نشان می دهند
در خودروهایی با محفظه موتور متراکم از ژنراتورهایی با پوشش مخصوص استفاده می شود که از طریق آنها هوای سرد بیرون وارد می شود. برای ژنراتورهایی با طراحی "فشرده"، هوای خنک کننده از هر دو پوشش عقب و جلو وارد می شود.

رگولاتور ولتاژ برای چه مواردی استفاده می شود؟

تنظیم کننده ها ولتاژ ژنراتور را در محدوده خاصی برای عملکرد بهینه وسایل الکتریکی موجود در شبکه سواری خودرو حفظ می کنند. ژنراتورها مجهز به تنظیم کننده های ولتاژ الکترونیکی نیمه هادی هستند که در داخل محفظه تعبیه شده اند. الگوهای اجرای و طراحی آنها ممکن است متفاوت باشد، اما اصل عملکرد یکسان است.

تنظیم کننده های ولتاژ دارای خاصیت جبران حرارتی هستند - تغییر ولتاژ عرضه شده به باتری، بسته به دمای هوا در محفظه موتور برای شارژ بهینه باتری. هر چه دمای هوا کمتر باشد، ولتاژ بیشتری باید به باتری و بالعکس تامین شود. مقدار جبران حرارتی تا 0.01 ولت در هر 1 درجه سانتیگراد می رسد. برخی از مدل های رگولاتور از راه دور دارای کلیدهای سطح ولتاژ دستی (زمستان/تابستان) هستند.

دستگاه ژنراتور خودرو

توسط طرحمجموعه های مولد را می توان به دو گروه تقسیم کرد:

• ژنراتورهای طراحی سنتی با یک فن در قرقره محرک،
• ژنراتورهای طراحی فشرده با دو فن در حفره داخلی ژنراتور.

به طور معمول، ژنراتورهای "کامپکت" به یک درایو با نسبت دنده افزایش یافته از طریق یک تسمه پلی V مجهز هستند و بنابراین، با توجه به اصطلاحات اتخاذ شده توسط برخی شرکت ها، ژنراتورهای پرسرعت نامیده می شوند.

با توجه به طرح مونتاژ قلم مو، آنها متمایز می شوند:

• ژنراتورهایی که در آنها مجموعه برس در حفره داخلی ژنراتور بین سیستم قطب روتور و پوشش عقب قرار دارد.
• ژنراتورها، که در آن حلقه های لغزنده و برس ها در خارج از حفره داخلی قرار دارند (شکل 1). در این مورد، ژنراتور دارای یک پوشش است که در زیر آن یک مونتاژ برس، یک یکسو کننده و، به عنوان یک قاعده، یک تنظیم کننده ولتاژ وجود دارد.

برنج. 1. دینام

دینام حاوی استاتوربا سیم پیچ، بین دو قرار گرفته است درپوش ها- جلو، در سمت درایو، و عقب، در کنار حلقه های لغزنده. روکش‌ها که از آلیاژهای آلومینیوم ریخته‌گری می‌شوند دارای پنجره‌های تهویه‌ای هستند که هوا توسط یک فن از طریق ژنراتور دمیده می‌شود.

الزامات اساسی برای ژنراتورهای خودرو

1. ژنراتور باید جریان بدون وقفه را تامین کند و توان کافی برای:

• برق را به طور همزمان به مصرف کنندگان در حال کار تامین کنید و باتری را شارژ کنید.
• هنگامی که تمام مصرف کنندگان برق معمولی در سرعت های پایین موتور روشن می شدند، باتری به شدت تخلیه نمی شد.
• ولتاژ در شبکه داخلی در محدوده مشخص شده در کل محدوده بارهای الکتریکی و سرعت روتور بود.

2. ژنراتور باید دارای استحکام کافی، عمر طولانی، وزن و ابعاد کوچک، سطح نویز کم و تداخل رادیویی باشد.

اصل عملکرد ژنراتور

عملکرد ژنراتور بر اساس اثر القای الکترومغناطیسی است.اگر یک سیم پیچ، به عنوان مثال، از سیم مسی، توسط یک شار مغناطیسی نفوذ کند، پس از تغییر، یک ولتاژ الکتریکی متناوب در پایانه های سیم پیچ ظاهر می شود. برعکس، برای تولید شار مغناطیسی، کافی است یک جریان الکتریکی از سیم پیچ عبور داده شود.

• بنابراین، برای تولید یک جریان الکتریکی متناوب، یک سیم پیچ لازم است که از طریق آن یک جریان الکتریکی مستقیم جریان داشته باشد و یک شار مغناطیسی به نام سیم پیچ میدان و یک سیستم قطب فولادی که هدف آن تامین شار مغناطیسی به سیم پیچ ها است، تشکیل می دهد. ، سیم پیچ استاتور نامیده می شود که در آن ولتاژ متناوب القا می شود.

اینها کویل هادر شیارهای سازه فولادی قرار می گیرد، مدار مغناطیسی(بسته آهنی) استاتور. سیم پیچ استاتور با هسته مغناطیسی خود شکل می گیرد استاتور ژنراتور (شکل 3، مورد 1) - یک قسمت ثابت که در آن جریان الکتریکی تولید می شود، و سیم پیچبا سیستم قطبیو برخی جزئیات دیگر ( شفت، حلقه های لغزنده) - روتور ، قسمت چرخشی

سیم پیچ میدان می تواند از خود ژنراتور تغذیه شود. در این مورد، ژنراتور در کار می کند خود هیجانی. در این حالت، شار مغناطیسی باقیمانده در ژنراتور، یعنی شاری که توسط قطعات فولادی مدار مغناطیسی در غیاب جریان در سیم‌پیچ میدان ایجاد می‌شود، کوچک است و خود تحریکی ژنراتور را فقط در بیش از حد تضمین می‌کند. سرعت چرخش بالا بنابراین، چنین اتصال خارجی به مدار مجموعه ژنراتور وارد می شود، جایی که سیم پیچ های میدان به باتری وصل نمی شوند، معمولاً از طریق یک لامپ سلامت مجموعه ژنراتور.

• جریانی که از طریق این لامپ وارد سیم پیچ تحریک می شود پس از روشن کردن کلید احتراق، تحریک اولیه ژنراتور را فراهم می کند. قدرت این جریان نباید خیلی زیاد باشد تا باتری تخلیه نشود، اما خیلی کم نباشد، زیرا در این حالت ژنراتور در سرعت های خیلی بالا تحریک می شود، بنابراین تولید کنندگان توان مورد نیاز را تعیین می کنند. چراغ هشدار- معمولا 2...3 وات.

هنگامی که روتور در مقابل سیم پیچ های سیم پیچ استاتور می چرخد، قطب های "شمال" و "جنوب" روتور به طور متناوب ظاهر می شوند، یعنی جهت شار مغناطیسی عبوری از سیم پیچ تغییر می کند، که باعث ایجاد ولتاژ متناوب در آن می شود. فرکانس این ولتاژ f به سرعت روتور ژنراتور بستگی دارد n و تعداد جفت قطب های آن آر :

f=p*n/ 60

به استثنای موارد نادر، ژنراتورهای شرکت های خارجی و همچنین تولیدات داخلی دارای شش قطب "جنوبی" و شش قطب "شمال" در سیستم مغناطیسی روتور هستند. در این مورد فرکانس f 10 برابر کمتر از سرعت چرخش روتور ژنراتور.

از آنجایی که روتور ژنراتور چرخش خود را از میل لنگ موتور دریافت می کند، فرکانس میل لنگ موتور را می توان با فرکانس ولتاژ متناوب ژنراتور اندازه گیری کرد.

• برای انجام این کار، سیم پیچی استاتور در ژنراتور ساخته می شود که سرعت سنج به آن متصل است. در این حالت ، ولتاژ در ورودی سرعت سنج دارای یک شخصیت ضربانی است ، زیرا معلوم می شود که به موازات دیود یکسو کننده برق ژنراتور وصل می شود.

با در نظر گرفتن ضریب دنده من حرکت تسمه از موتور به فرکانس سیگنال ژنراتور در ورودی سرعت سنج f t مربوط به دور موتور n درب نسبت:

f t =p*n dv (i)/ 60

البته در صورت لیز خوردن تسمه محرک، این نسبت اندکی به هم می خورد و بنابراین باید دقت شود که تسمه همیشه به اندازه کافی کشیده شده باشد.

در آر =6، (در اکثر موارد) رابطه فوق ساده شده است f t =n dv (i) /10 . شبکه روی برد برای تامین ولتاژ ثابت نیاز دارد. بنابراین، سیم پیچ استاتور، شبکه سواری خودرو را از طریق آن نیرو می دهد یکسو کننده ، در ژنراتور تعبیه شده است.

سیم پیچ استاتور ژنراتورهای شرکت های خارجی و همچنین داخلی - سه فاز. از سه قسمت تشکیل شده است که به آنها سیم پیچ فاز یا به سادگی فاز گفته می شود، ولتاژ و جریان هایی که در آنها نسبت به یکدیگر به اندازه یک سوم دوره، یعنی 120 0 جابجا می شوند (شکل 2). فازها را می توان به صورت ستاره یا مثلث متصل کرد. در این حالت ولتاژها و جریانهای فاز و خطی متمایز می شوند. ولتاژهای فاز U f بین انتهای سیم پیچ های فاز و جریان ها عمل می کند من f جریان در این سیم پیچ ها، ولتاژهای خطی است U l بین سیم هایی که سیم پیچ استاتور را به یکسو کننده متصل می کند عمل کنید. جریان های خطی در این سیم ها جریان دارد J l . به طور طبیعی، یکسو کننده مقادیری را که به آن ارائه می شود، یعنی خطی، اصلاح می کند.

برنج. 2. نمودار مدار یک مولد جریان متناوب با یکسوساز

استاتور ژنراتور (شکل 3) از ورق های فولادی با ضخامت 0.8 ... 1 میلی متر ساخته شده است، اما اغلب با سیم پیچی "روی لبه" انجام می شود. این طراحی ضایعات کمتری را در طول پردازش و تولید بالا تضمین می کند. هنگام ساخت بسته استاتور با سیم پیچی، یوغ استاتور بالای شیارها معمولاً دارای برجستگی هایی است که در طول سیم پیچی موقعیت لایه ها نسبت به یکدیگر ثابت می شود. این برجستگی ها به دلیل سطح بیرونی توسعه یافته تر، خنک کننده استاتور را بهبود می بخشد. نیاز به صرفه جویی در فلز همچنین منجر به ایجاد یک طرح بسته استاتور شد که از بخش های نعل اسبی شکل تشکیل شده بود. ورق های مجزای پکیج استاتور با جوش یا پرچ به هم و در یک ساختار یکپارچه محکم می شوند.

برنج. 3. استاتور ژنراتور:
1 - هسته، 2 - سیم پیچ، 3 - گوه شیار، 4 - شیار، 5 - ترمینال برای اتصال به یکسو کننده

تقریباً تمام ژنراتورهای خودرویی تولید انبوه دارای 36 شیار هستند که سیم پیچ استاتور در آنها قرار دارد. شیارها با عایق فیلم یا با ترکیب اپوکسی اسپری می شوند.

برنج. 4. نمودار سیم پیچی استاتور ژنراتور:
A - حلقه توزیع شده، B - موج متمرکز، C - موج توزیع شده است
------- فاز 1 - - - - - - فاز 2 -..-..-..- فاز 3

شکاف ها حاوی سیم پیچ استاتور است که مطابق مدارها (شکل 4) به شکل حلقه توزیع شده (شکل 4، A) یا موج متمرکز (شکل 4، B)، موج توزیع شده (شکل 4، C) ساخته شده است. سیم پیچ سیم پیچ حلقه با این واقعیت متمایز می شود که بخش ها (یا نیم بخش ها) آن به شکل سیم پیچ هایی با اتصالات انتها به انتها در دو طرف بسته استاتور در مقابل یکدیگر ساخته شده است. سیم پیچ موج واقعاً شبیه یک موج است، زیرا اتصالات جلویی آن بین دو طرف بخش (یا نیمه بخش) به طور متناوب در یک یا طرف دیگر بسته استاتور قرار دارد. در یک سیم پیچ توزیع شده، بخش به دو نیمه تقسیم می شود که از همان شکاف سرچشمه می گیرد، که یک نیمه به سمت چپ و دیگری به سمت راست سرچشمه می گیرد. فاصله بین دو طرف بخش (یا نیم بخش) هر سیم پیچ فاز 3 تقسیم شکاف است، یعنی. اگر یک طرف بخش در شیاری قرار داشته باشد که به طور معمول به عنوان اولین پذیرفته شده است، طرف دوم در شیار چهارم قرار می گیرد. سیم پیچ در شیار با یک گوه شیار ساخته شده از مواد عایق محکم می شود. آغشته کردن استاتور با لاک پس از گذاشتن سیم پیچ الزامی است.

ویژگی خاص ژنراتورهای خودرو، نوع سیستم قطب روتور است (شکل 5). این شامل دو نیمه قطب با برآمدگی - قطب منقار شکل، شش در هر نیمه. نیمه های قطب با مهر زنی ساخته می شوند و ممکن است دارای برجستگی - نیم بوته ای باشند. اگر هنگام فشار دادن بر روی شفت، برآمدگی وجود نداشته باشد، یک بوش با یک پیچ پیچی تحریکی روی قاب بین نیمه های قطب نصب می شود و پس از نصب بوش در داخل قاب، سیم پیچی انجام می شود.

برنج. 5. روتور ژنراتور خودرو: a - مونتاژ شده; ب - سیستم قطب جدا شده؛ 1،3 - نیمه های قطبی؛ 2 - سیم پیچ تحریک; 4 - حلقه های لغزنده; 5 - شفت

اگر نیمه‌های قطب دارای نیم بوشینگ باشند، سیم‌پیچ تحریک از قبل روی قاب پیچ می‌شود و با فشار دادن نیمه‌های قطب نصب می‌شود تا نیم بوشینگ‌ها در داخل قاب قرار گیرند. گونه های انتهایی قاب دارای برجستگی های نگهدارنده ای هستند که در فضاهای بین قطبی انتهای نیمه های قطب قرار می گیرند و از چرخش قاب بر روی بوش جلوگیری می کنند. فشار دادن نیمه های قطب بر روی شفت با درزبندی آنها همراه است که باعث کاهش شکاف هوا بین بوش و نیمه قطب یا نیم بوشینگ می شود و بر ویژگی های خروجی ژنراتور تأثیر مثبت می گذارد. هنگام درزبندی، فلز به داخل شیارهای شفت جریان می‌یابد، که در صورت سوختن یا شکستن سیم‌پیچ میدان، پیچیدن به عقب را دشوار می‌کند، زیرا جدا کردن سیستم قطب روتور دشوار می‌شود. سیم پیچ میدان مونتاژ شده با روتور با لاک آغشته شده است. منقار قطب در لبه ها معمولاً در یک یا هر دو طرف تراشیده می شوند تا نویز مغناطیسی ژنراتورها کاهش یابد. در برخی از طرح ها، برای همین منظور، یک حلقه غیر مغناطیسی ضد نویز در زیر مخروط های تیز منقار، واقع در بالای سیم پیچ تحریک قرار می گیرد. این حلقه از نوسان منقار در هنگام تغییر شار مغناطیسی و در نتیجه انتشار نویز مغناطیسی جلوگیری می کند.

پس از مونتاژ، روتور به صورت دینامیکی متعادل می شود که با سوراخ کردن مواد اضافی در نیمه های قطب انجام می شود. روی محور روتور حلقه های لغزشی نیز وجود دارد که اغلب از مس ساخته شده اند و با پلاستیک فشرده شده اند. سرنخ های سیم پیچ تحریک به حلقه ها لحیم یا جوش داده می شوند. گاهی اوقات حلقه ها از برنج یا فولاد ضد زنگ ساخته می شوند که باعث کاهش سایش و اکسیداسیون می شود، به خصوص هنگام کار در محیط مرطوب. قطر حلقه ها هنگامی که واحد تماس برس در خارج از حفره داخلی ژنراتور قرار دارد نمی تواند از قطر داخلی بلبرینگ نصب شده در پوشش از طرف حلقه های لغزنده تجاوز کند، زیرا در حین مونتاژ یاتاقان از روی حلقه ها عبور می کند. قطر کوچک حلقه ها نیز به کاهش سایش برس کمک می کند. دقیقاً برای شرایط نصب است که برخی از شرکت ها از یاطاقان غلتکی به عنوان تکیه گاه روتور عقب استفاده می کنند، زیرا توپ هایی با قطر یکسان عمر مفید کمتری دارند.

شفت های روتور معمولاً از فولاد با برش آزاد ملایم ساخته می شوند ، اما هنگام استفاده از غلتک که غلتک های آن مستقیماً در انتهای محور از کنار حلقه های لغزنده کار می کنند ، شافت از آلیاژ ساخته شده است. فولاد، و ژورنال شفت سیمانی و سخت شده است. در انتهای رزوه دار شفت، یک شیار برای اتصال کلید برای اتصال قرقره بریده شده است. با این حال، در بسیاری از طرح های مدرن، کلید گم شده است. در این حالت قسمت انتهایی شفت دارای یک فرورفتگی یا برآمدگی به صورت شش ضلعی می باشد. این به شما این امکان را می دهد که هنگام سفت کردن مهره بست قرقره یا در هنگام جداسازی، زمانی که لازم است قرقره و فن را بردارید، از چرخش شفت جلوگیری کنید.

واحد برس- این یک ساختار پلاستیکی است که برس ها در آن قرار می گیرند. مخاطبین کشویی دو نوع برس در ژنراتورهای خودرو استفاده می شود: مس گرافیت و الکتروگرافیت. دومی دارای افت ولتاژ افزایش یافته در تماس با حلقه در مقایسه با مس-گرافیت است که بر ویژگی های خروجی ژنراتور تأثیر منفی می گذارد، اما آنها سایش قابل توجهی کمتری روی حلقه های لغزنده ایجاد می کنند. برس ها با نیروی فنر بر روی حلقه ها فشار داده می شوند. به طور معمول، برس ها در امتداد شعاع حلقه های لغزنده نصب می شوند، اما به اصطلاح نگهدارنده های برس واکنشی نیز وجود دارند که در آن محور برس ها با شعاع حلقه در نقطه تماس برس زاویه ایجاد می کند. این امر اصطکاک برس را در راهنماهای نگهدارنده برس کاهش می دهد و در نتیجه تماس مطمئن تر برس با حلقه را تضمین می کند. اغلب نگهدارنده برس و تنظیم کننده ولتاژ یک واحد غیر قابل جداسازی را تشکیل می دهند.

واحدهای یکسو کننده در دو نوع مورد استفاده قرار می گیرند - یا این صفحات هیت سینک هستند که دیودهای یکسو کننده قدرت در آنها فشرده می شوند (یا لحیم می شوند) یا اتصالات سیلیکونی این دیودها روی آنها لحیم شده و مهر و موم شده است یا اینها ساختارهایی با پره های بسیار توسعه یافته هستند که در آنها دیودها وجود دارد. معمولا از نوع تبلتی به سینک های حرارتی لحیم می شوند. دیودهای یکسو کننده اضافی معمولاً دارای محفظه پلاستیکی استوانه ای یا نخودی شکل هستند یا به شکل یک بلوک مهر و موم شده جداگانه ساخته می شوند که گنجاندن آن در مدار توسط شینه ها انجام می شود. گنجاندن واحدهای یکسو کننده در مدار ژنراتور با لحیم کاری یا جوش دادن پایانه های فاز بر روی لنت های مخصوص نصب یکسو کننده یا با پیچ انجام می شود. خطرناک ترین چیز برای ژنراتور و به خصوص برای سیم کشی شبکه سواری خودرو، پل زدن صفحات هیت سینک متصل به "زمین" و ترمینال "+" ژنراتور توسط اجسام فلزی است که به طور تصادفی بین آنها می افتد یا پل های رسانا که در اثر آلودگی ایجاد می شوند، زیرا در این حالت یک اتصال کوتاه در مدار باتری رخ می دهد و احتمال آتش سوزی وجود دارد. برای جلوگیری از این امر، صفحات و سایر قسمت های یکسو کننده ژنراتورهای برخی از شرکت ها به طور جزئی یا کامل با یک لایه عایق پوشانده می شوند. سینک های حرارتی عمدتاً با نصب صفحات ساخته شده از مواد عایق، تقویت شده با میله های اتصال، در یک طرح یکپارچه از واحد یکسو کننده ترکیب می شوند.

مجموعه‌های بلبرینگ ژنراتور معمولاً بلبرینگ‌های شیار عمیقی هستند که دارای گریس یکبار مصرف برای مادام العمر و مهر و موم یک یا دو طرفه در یاتاقان هستند. بلبرینگ غلتکی فقط در قسمت لغزش رینگ و به ندرت عمدتاً توسط شرکت های آمریکایی استفاده می شود. جابجایی بلبرینگ ها روی شفت در طرف حلقه های لغزنده معمولاً محکم است، در سمت درایو - کشویی، در صندلی روکش، برعکس - در سمت حلقه های لغزنده - کشویی، در سمت درایو - تنگ. از آنجایی که قسمت بیرونی یاتاقان در کنار حلقه‌های لغزنده قابلیت چرخش را دارد، ممکن است یاتاقان و پوشش به زودی از کار بیفتند و باعث تماس روتور با استاتور شود. برای جلوگیری از چرخش بلبرینگ، دستگاه های مختلفی در صندلی روکش قرار می گیرد - حلقه های لاستیکی، فنجان های پلاستیکی، فنرهای فولادی موج دار و غیره.

طراحی رگولاتورهای ولتاژ تا حد زیادی با تکنولوژی ساخت آنها تعیین می شود. هنگام ساخت مدار با استفاده از عناصر گسسته، رگولاتور معمولا دارای یک برد مدار چاپی است که این عناصر روی آن قرار دارند. در همان زمان، برخی از عناصر، به عنوان مثال، مقاومت های تنظیم، می توانند با استفاده از تکنولوژی فیلم ضخیم ساخته شوند. تکنولوژی ترکیبی فرض می کند که مقاومت ها بر روی یک صفحه سرامیکی ساخته شده و به عناصر نیمه هادی متصل می شوند - دیودها، دیودهای زنر، ترانزیستورها که به صورت بسته بندی نشده یا بسته بندی شده روی یک بستر فلزی لحیم می شوند. در یک رگولاتور ساخته شده بر روی یک کریستال سیلیکون، کل مدار تنظیم کننده در این کریستال قرار دارد. تنظیم کننده های ولتاژ هیبریدی و رگولاتورهای ولتاژ تک تراشه قابل جداسازی یا تعمیر نیستند.

ژنراتور توسط یک یا دو فن که روی شفت آن نصب شده اند خنک می شود. در این حالت، در طراحی سنتی ژنراتورها (شکل 7، الف)، هوا توسط یک فن گریز از مرکز از کناره حلقه های لغزنده به داخل پوشش مکیده می شود. برای ژنراتورهایی که دارای مونتاژ برس، تنظیم کننده ولتاژ و یکسو کننده در خارج از حفره داخلی هستند و توسط یک محفظه محافظت می شوند، هوا از طریق شیارهای این پوشش مکیده می شود و هوا را به گرم ترین مکان ها - به یکسو کننده و تنظیم کننده ولتاژ هدایت می کند. در خودروهایی با طرح متراکم محفظه موتور، که در آن دمای هوا بسیار بالا است، ژنراتورها با پوشش مخصوص (شکل 7، ب) متصل به پوشش عقب و مجهز به یک لوله با شلنگی که از طریق آن سرد می شود استفاده می شود. و هوای تمیز بیرون وارد ژنراتور می شود. چنین طرح هایی به عنوان مثال در اتومبیل های BMW استفاده می شود. برای ژنراتورهایی با طراحی "فشرده"، هوای خنک کننده از هر دو پوشش عقب و جلو وارد می شود.

برنج. 7. سیستم خنک کننده ژنراتور.
الف - ژنراتورهای طراحی معمولی؛ ب - ژنراتور برای دماهای بالا در محفظه موتور. ج - ژنراتورهای طراحی فشرده.

فلش ها جهت جریان هوا را نشان می دهند

ژنراتورهای پرقدرت نصب شده روی وسایل نقلیه ویژه، کامیون ها و اتوبوس ها تفاوت هایی با هم دارند. به طور خاص، آنها شامل دو سیستم روتور قطبی هستند که بر روی یک شفت نصب شده اند و در نتیجه، دو سیم پیچ تحریکی، 72 شیار روی استاتور و غیره وجود دارد. با این حال، هیچ تفاوت اساسی در طراحی این ژنراتورها با طرح های در نظر گرفته شده وجود ندارد.

درایو ژنراتور

ژنراتورها از قرقره میل لنگ توسط یک تسمه محرک رانده می شوند. هرچه قطر قرقره روی میل لنگ بزرگتر و قطر قرقره ژنراتور کمتر باشد (نسبت قطرها را نسبت دنده می نامند)، سرعت ژنراتور بیشتر می شود و بر این اساس قادر است جریان بیشتری را به مصرف کنندگان برساند. .

درایو تسمه V برای نسبت دنده های بیشتر از 1.7-3 استفاده نمی شود. اول از همه، این به این دلیل است که با قطر قرقره های کوچک، تسمه V بیشتر فرسوده می شود.

در مدل های مدرن، به عنوان یک قاعده، درایو توسط یک کمربند پلی V انجام می شود. به دلیل انعطاف پذیری بیشتر، امکان نصب یک قرقره با قطر کم بر روی ژنراتور و در نتیجه نسبت دنده های بالاتر، یعنی استفاده از ژنراتورهای پرسرعت را فراهم می کند. کشش تسمه V-پلی معمولاً توسط غلتک های کششی هنگامی که ژنراتور ثابت است انجام می شود.

نصب ژنراتور

ژنراتورها در قسمت جلوی موتور روی براکت های مخصوص پیچ می شوند. پایه های نصب و چشمی کششی ژنراتور روی روکش ها قرار دارند. اگر بستن با دو پنجه انجام شود، آنها روی هر دو پوشش قرار دارند، اگر فقط یک پنجه وجود داشته باشد، در پوشش جلویی قرار دارد. در سوراخ پنجه عقب (در صورت وجود دو پنجه نصب) معمولاً یک آستین فاصله دهنده وجود دارد که شکاف بین براکت موتور و صندلی پنجه را از بین می برد.

یکسو کننده 1 شامل شش دیود VD1 - VD6 است که دو بازو را تشکیل می دهد: در یکی، آندهای سه دیود VD1 - VD3 به ترمینال "+" ژنراتور متصل می شوند و در دیگری، کاتدهای دیودهای VD4 - VD6 هستند. به ترمینال "-" متصل است. در مدار تک سیمی که در خودروها اتخاذ شده است، ترمینال منفی به زمین متصل می شود. سرنخ های سیم پیچ فاز استاتور ژنراتور به یکسو کننده متصل می شوند (شکل یک اتصال ستاره را نشان می دهد). ولتاژهای متناوب ip1 - ipz القا شده در سیم پیچ های فاز به میزان 1/3 دوره جابجا می شوند که برای یک سیستم سه فاز معمولی است.

یکسو کننده AC

هنگامی که ولتاژ سه فاز در طول زمان تغییر می کند، دیودهای یکسو کننده از حالت بسته به حالت باز حرکت می کنند؛ در نتیجه، جریان بار تنها یک جهت دارد - از ترمینال "+" ژنراتور به ترمینال "-" .

برنج. 8. نمودار مجموعه ژنراتور (الف) و نمودارهای ولتاژ (ب):

یکسو کننده پل 1 فاز; 2-یکسو کننده اضافی. رگولاتور 3 ولتاژ

همانطور که از شکل 8 ب مشاهده می شود، در زمان 0، هیچ ولتاژی در سیم پیچ L1 وجود ندارد. در سیم پیچ L3 مثبت و در سیم پیچ L2 منفی است. جهت پیکان به سمت نقطه میانی 0 سیم پیچ استاتور به عنوان ولتاژ مثبت در نظر گرفته می شود. جریان یکسو شده در جهت فلش ها از طریق دیودهای VD3 و VD4 که در حالت باز هستند به مصرف کنندگان عرضه می شود.

در زمان t1 در سیم پیچ L2 ولتاژ وجود ندارد، در سیم پیچ L1 مثبت و در سیم پیچ L3 منفی است. جریان اصلاح شده از طریق دیودهای VD1 و VD5 به مصرف کنندگان عرضه می شود. در هر بازوی یکسو کننده، یک دیود تقریباً برای 1/3 دوره باز است.

ولتاژ خط برای اتصال ستاره 1.73 برابر بیشتر از اتصال مثلث است. بنابراین، هنگام اتصال در یک مثلث، باید پیچ ​​های بیشتری در سیم پیچ استاتور نسبت به اتصال در یک ستاره وجود داشته باشد. با این حال، جریان فاز هنگام اتصال در یک مثلث 1.73 برابر کمتر از زمانی است که در یک ستاره متصل می شود. اتصال سیم پیچ استاتور به یک مثلث برای ژنراتورهای پرقدرت باعث می شود که از سیم نازک تری ساخته شود.

یکسو کننده های برخی از ژنراتورها دارای یک بازوی اضافی هستند که به نقطه میانی 0 سیم پیچ استاتور متصل است. این طرح به شما اجازه می دهد تا قدرت ژنراتور را 15 ... 20٪ به دلیل عملکرد مولفه های هارمونیک سوم ولتاژ فاز افزایش دهید.

ولتاژ تصحیح شده Ud دارای یک کاراکتر ضربانی است. باتری گیگابایت به عنوان نوعی فیلتر عمل می کند که ولتاژ اصلاح شده ژنراتور را صاف می کند، در حالی که جریان باتری ضربان دار است.

در ژنراتور شیر، دیودهای یکسو کننده جریان را از باتری به سیم پیچ استاتور هدایت نمی کنند و بنابراین نیازی به رله جریان معکوس نیست. این به طور قابل توجهی مدار مجموعه ژنراتور را ساده می کند. هنگام پارک کردن ماشین برای مدت طولانی، باتری ممکن است به سیم پیچ تحریک تخلیه شود. بنابراین، در برخی از مدل های ژنراتور خودرو، سیم پیچ تحریک به یکسو کننده اضافی 2 متصل می شود. یکسو کننده اضافی از سه دیود VD7-VD9 ساخته شده است که آندهای آن به ترمینال D متصل می شوند. در این حالت فقط ولتاژ از ژنراتور از طریق یکسو کننده اضافی 2 و بازوی یکسو کننده 1 با دیودهای VD4-VD6 به سیم پیچ تحریک عرضه می شود.

استفاده از یکسو کننده اضافی نیز جنبه منفی همراه با خود تحریکی ژنراتور دارد. اگر یک شار مغناطیسی باقیمانده در آن وجود داشته باشد و مدار تحریک به اندازه کافی کم باشد، ژنراتور می تواند خود را تحریک کند. بنابراین، برای تولید ولتاژ در محدوده عملیاتی سرعت چرخش روتور خود، مدار از یک لامپ کنترل HL استفاده می کند که تحریک قابل اعتماد ژنراتور را تضمین می کند.

یک نقطه ضعف قابل توجه ژنراتورهای برس وجود یک واحد تماس متشکل از برس ها و حلقه های الکتریکی است که از طریق آن جریان به سیم پیچ تحریک دوار تامین می شود. این واحد در معرض فرسودگی است. گرد و غبار، خاک، سوخت و روغن وارد شده به واحد تماس به سرعت به آن آسیب می رساند.

تنظیم کننده های ولتاژ

تنظیم کننده ها ولتاژ ژنراتور را در محدوده خاصی برای عملکرد بهینه وسایل الکتریکی موجود در شبکه سواری خودرو حفظ می کنند. همه رگولاتورهای ولتاژ دارای عناصر اندازه گیری هستند که سنسورهای ولتاژ و محرک هایی هستند که آن را تنظیم می کنند.

در کنترل کننده های ارتعاش، عنصر اندازه گیری و محرک یک رله الکترومغناطیسی است. برای تنظیم کننده های ترانزیستور تماسی، رله الکترومغناطیسی در قسمت اندازه گیری قرار دارد و عناصر الکترونیکی در قسمت محرک قرار دارند. این دو نوع رگولاتور اکنون به طور کامل با رگولاتورهای الکترونیکی جایگزین شده اند.

کنترلرهای الکترونیکی نیمه هادی بدون تماس معمولاً در ژنراتور تعبیه شده و با مجموعه برس ترکیب می شوند. آنها جریان تحریک را با تغییر زمان روشن شدن سیم پیچ روتور به شبکه تغذیه تغییر می دهند. این تنظیم کننده ها در معرض تنظیم نادرست نیستند و به هیچ گونه تعمیر و نگهداری دیگری به جز نظارت بر قابلیت اطمینان کنتاکت ها نیاز ندارند.

تنظیم کننده های ولتاژ دارای خاصیت جبران حرارتی هستند - تغییر ولتاژ عرضه شده به باتری، بسته به دمای هوا در محفظه موتور برای شارژ بهینه باتری. هر چه دمای هوا کمتر باشد، ولتاژ بیشتری باید به باتری و بالعکس تامین شود. مقدار جبران حرارتی تا 0.01 ولت در هر 1 درجه سانتیگراد می رسد. برخی از مدل های رگولاتور از راه دور (2702.3702، PP-132A، 1902.3702 و 131.3702) دارای کلیدهای سطح ولتاژ دستی (زمستان/تابستان) هستند.

اصل عملکرد تنظیم کننده ولتاژ

در حال حاضر، تمام مجموعه های ژنراتور مجهز به تنظیم کننده های ولتاژ الکترونیکی نیمه هادی هستند که معمولاً در داخل ژنراتور ساخته می شوند. طراحی و طراحی آنها ممکن است متفاوت باشد، اما اصل عملکرد همه رگولاتورها یکسان است. ولتاژ یک ژنراتور بدون رگولاتور به سرعت چرخش روتور آن، شار مغناطیسی ایجاد شده توسط سیم پیچ میدان و در نتیجه به شدت جریان در این سیم پیچ و مقدار جریانی که ژنراتور به مصرف کنندگان می دهد بستگی دارد. هرچه سرعت چرخش و جریان تحریک بیشتر باشد، ولتاژ ژنراتور بیشتر است و هر چه جریان بار آن بیشتر باشد، این ولتاژ کمتر است.

وظیفه رگولاتور ولتاژ تثبیت ولتاژ زمانی است که سرعت چرخش و بار تغییر می کند با تأثیرگذاری بر جریان تحریک. البته همانطور که در رگولاتورهای ولتاژ ارتعاشی قبلی انجام می شد، می توانید با وارد کردن یک مقاومت اضافی به این مدار، جریان را در مدار تحریک تغییر دهید، اما این روش با افت توان در این مقاومت همراه است و در رگولاتورهای الکترونیکی استفاده نمی شود. . تنظیم کننده های الکترونیکی جریان تحریک را با روشن و خاموش کردن سیم پیچ تحریک از شبکه تغذیه تغییر می دهند، در حالی که مدت زمان نسبی زمان روشن بودن سیم پیچ تحریک را تغییر می دهند. اگر برای تثبیت ولتاژ نیاز به کاهش جریان تحریک باشد، زمان کلیدزنی سیم پیچ تحریک کاهش می یابد و در صورت نیاز به افزایش آن، افزایش می یابد.

نشان دادن اصل عملکرد تنظیم کننده الکترونیکی با استفاده از یک نمودار نسبتاً ساده از یک رگولاتور نوع EE 14V3 از بوش که در شکل نشان داده شده است راحت است. 9:

برنج. 9. نمودار تنظیم کننده ولتاژ EE14V3 از BOSCH:
1 - ژنراتور، 2 - تنظیم کننده ولتاژ، SA - سوئیچ احتراق، HL - چراغ هشدار روی پانل ابزار

برای درک عملکرد مدار، باید به یاد داشته باشیم که همانطور که در بالا نشان داده شده است، دیود زنر در ولتاژهای زیر ولتاژ تثبیت جریان را از خود عبور نمی دهد. هنگامی که ولتاژ به این مقدار می رسد، دیود زنر "از بین می رود" و جریان شروع به عبور از آن می کند. بنابراین، دیود زنر در رگولاتور استاندارد ولتاژی است که ولتاژ ژنراتور با آن مقایسه می شود. علاوه بر این، مشخص است که ترانزیستورها جریان را بین کلکتور و امیتر عبور می دهند، یعنی. اگر جریان در مدار بیس-امیتر جریان داشته باشد، باز شود و اجازه ندهید این جریان از آن عبور کند. اگر جریان پایه قطع شود بسته می شود. ولتاژ دیود زنر VD2 از خروجی ژنراتور "D+" از طریق یک تقسیم کننده ولتاژ روی مقاومت های R1 (R3 و دیود VD1 که جبران دما را انجام می دهد) تامین می شود. در حالی که ولتاژ ژنراتور کم است و ولتاژ روی دیود زنر کمتر از ولتاژ تثبیت آن، دیود زنر از طریق آن بسته می شود و بنابراین و در مدار پایه ترانزیستور VT1 جریانی نمی گذرد، ترانزیستور VT1 نیز بسته می شود، در این حالت، جریان عبوری از مقاومت R6 از "D+" ترمینال وارد مدار پایه ترانزیستور VT2 می شود که باز می شود و جریان از طریق اتصال امیتر-کلکتور آن در پایه ترانزیستور VT3 شروع به جریان می کند که باز می شود. در این حالت سیم پیچ تحریک ژنراتور به مدار قدرت متصل می شود. از طریق اتصال امیتر-کلکتور VT3.

اتصال ترانزیستورهای VT2 و VT3 که در آن ترمینال های کلکتور آنها با هم ترکیب شده و مدار پایه یک ترانزیستور از امیتر ترانزیستور دیگر تغذیه می شود، مدار دارلینگتون نامیده می شود. با این اتصال می توان هر دو ترانزیستور را به عنوان یک ترانزیستور کامپوزیت با بهره بالا در نظر گرفت. به طور معمول، چنین ترانزیستوری بر روی یک کریستال سیلیکونی ساخته می شود. اگر ولتاژ ژنراتور به عنوان مثال به دلیل افزایش سرعت چرخش روتور آن افزایش یافته باشد، ولتاژ روی دیود زنر VD2 نیز افزایش می یابد، زمانی که این ولتاژ به مقدار ولتاژ تثبیت می رسد، دیود زنر VD2 می شود. جریان از طریق آن شروع به عبور از مدار پایه ترانزیستور VT1 می کند، که انتقال امیتر-کلکتور باز می شود و خروجی پایه ترانزیستور کامپوزیت VT2، VT3 را به زمین متصل می کند. ترانزیستور کامپوزیت بسته می شود و مدار منبع تغذیه سیم پیچ میدان را می شکند. جریان تحریک کاهش می یابد، ولتاژ ژنراتور کاهش می یابد، دیود زنر VT2 و ترانزیستور VT1 بسته می شوند، ترانزیستور کامپوزیت VT2، VT3 باز می شود، سیم پیچ تحریک دوباره به مدار برق متصل می شود، ولتاژ ژنراتور افزایش می یابد و فرآیند تکرار می شود. بنابراین، ولتاژ ژنراتور توسط رگولاتور به طور مجزا با تغییر زمان نسبی گنجاندن سیم پیچ تحریک در مدار قدرت تنظیم می شود. در این حالت جریان در سیم پیچ تحریک همانطور که در شکل 10 نشان داده شده است تغییر می کند. اگر سرعت چرخش ژنراتور افزایش یافته یا بار آن کاهش یافته باشد، زمان روشن شدن سیم پیچ کاهش می یابد و اگر سرعت چرخش کاهش یابد یا بار افزایش یابد، افزایش می یابد. مدار تنظیم کننده (نگاه کنید به شکل 9) حاوی عناصر مشخصه مدارهای تمام تنظیم کننده های ولتاژ مورد استفاده در اتومبیل است. دیود VD3، هنگام بستن ترانزیستور کامپوزیت VT2، VT3، از نوسانات ولتاژ خطرناک ناشی از مدار باز سیم پیچ تحریک با اندوکتانس قابل توجه جلوگیری می کند. در این حالت، جریان سیم پیچ میدان می تواند از طریق این دیود بسته شود و نوسانات ولتاژ خطرناک رخ نمی دهد. بنابراین دیود VD3 را دیود خاموش کننده می نامند. مقاومت R7 مقاومت بازخورد سخت است.

برنج. 10. تغییر قدرت جریان در سیم پیچ میدان JB در طول زمان t در حین کار رگولاتور ولتاژ:

تن، خاموش - به ترتیب، زمان روشن و خاموش کردن سیم پیچ تحریک تنظیم کننده ولتاژ. n1 n2 - سرعت روتور ژنراتور، با n2 بیشتر از n1. JB1 و JB2 - مقادیر متوسط ​​جریان در سیم پیچ میدان

هنگامی که ترانزیستور کامپوزیت VT2، VT3 باز می شود، به موازات مقاومت R3 تقسیم کننده ولتاژ وصل می شود، در حالی که ولتاژ روی دیود زنر VT2 به شدت کاهش می یابد، این امر سوئیچینگ مدار رگولاتور را سرعت می بخشد و فرکانس این را افزایش می دهد. سوئیچینگ، که تأثیر مفیدی بر کیفیت ولتاژ تنظیم ژنراتور دارد. خازن C1 نوعی فیلتر است که رگولاتور را از تأثیر پالس های ولتاژ در ورودی آن محافظت می کند. به طور کلی خازن های موجود در مدار رگولاتور یا از رفتن مدار به حالت نوسانی و احتمال تداخل فرکانس بالا بر عملکرد رگولاتور جلوگیری می کنند و یا سرعت سوئیچینگ ترانزیستورها را افزایش می دهند. در حالت دوم، خازن که در یک لحظه در زمان شارژ می شود، در لحظه دیگر بر روی مدار پایه ترانزیستور تخلیه می شود و سوئیچینگ ترانزیستور را با جریان تخلیه تسریع می کند و در نتیجه گرمایش و اتلاف انرژی در آن را کاهش می دهد. .

از شکل 9 نقش لامپ HL برای نظارت بر وضعیت عملکرد مجموعه ژنراتور (لامپ نظارت بر شارژ روی صفحه ابزار خودرو) به وضوح قابل مشاهده است. هنگامی که موتور خودرو کار نمی کند، بستن کنتاکت های سوئیچ احتراق SA اجازه می دهد تا جریان باتری GA از طریق این لامپ به سیم پیچ تحریک ژنراتور جریان یابد. این امر تحریک اولیه ژنراتور را تضمین می کند. در همان زمان، لامپ روشن می شود و نشان می دهد که در مدار سیم پیچ تحریک شکستگی وجود ندارد. پس از راه اندازی موتور، تقریباً همان ولتاژ در پایانه های ژنراتور "D+" و "B+" ظاهر می شود و لامپ خاموش می شود. اگر ژنراتور در حین کارکرد موتور خودرو ولتاژ ایجاد نکند، لامپ HL همچنان در این حالت روشن می‌شود که سیگنالی از خرابی ژنراتور یا شکستگی تسمه محرک است. معرفی مقاومت R به مجموعه ژنراتور به گسترش قابلیت های تشخیصی لامپ HL کمک می کند. اگر این مقاومت وجود داشته باشد، در صورت وجود مدار باز در سیم پیچ میدان در حالی که موتور خودرو کار می کند، لامپ HL روشن می شود. در حال حاضر، شرکت های بیشتری به تولید مجموعه های ژنراتور بدون یکسو کننده سیم پیچ تحریک اضافی روی می آورند. در این حالت، خروجی فاز ژنراتور به رگولاتور تغذیه می شود. هنگامی که موتور خودرو کار نمی کند، ولتاژی در خروجی فاز ژنراتور وجود ندارد و تنظیم کننده ولتاژ در این حالت به حالتی می رود که از تخلیه باتری به سیم پیچ تحریک جلوگیری می کند. به عنوان مثال، هنگامی که سوئیچ احتراق روشن می شود، مدار رگولاتور ترانزیستور خروجی خود را به حالت نوسانی تبدیل می کند، که در آن جریان در سیم پیچ میدان کوچک و به کسری از آمپر می رسد. پس از راه اندازی موتور، سیگنال خروجی فاز ژنراتور مدار رگولاتور را به حالت عادی سوئیچ می کند. در این حالت مدار رگولاتور لامپ را برای نظارت بر وضعیت عملکرد مجموعه ژنراتور نیز کنترل می کند.

برنج. 11. وابستگی دمایی ولتاژ حفظ شده توسط رگولاتور EE14V3 بوش با سرعت چرخش 6000 دقیقه-1 و جریان بار 5 آمپر

باتری برای عملکرد مطمئن خود نیاز دارد که با کاهش دمای الکترولیت، ولتاژ تامین شده به باتری از مجموعه ژنراتور کمی افزایش یابد و با افزایش دما کاهش یابد. برای خودکار کردن فرآیند تغییر سطح ولتاژ حفظ شده، از یک سنسور استفاده می شود که در الکترولیت باتری قرار می گیرد و در مدار تنظیم کننده ولتاژ قرار می گیرد. اما این فقط برای خودروهای پیشرفته است. در ساده ترین حالت، جبران حرارتی در رگولاتور به گونه ای انتخاب می شود که بسته به دمای هوای خنک کننده ورودی به ژنراتور، ولتاژ تنظیم ژنراتور در محدوده های مشخص شده تغییر می کند. شکل 11 وابستگی دمایی ولتاژ پشتیبانی شده توسط رگولاتور EE14V3 بوش را در یکی از حالت های عملکرد نشان می دهد. نمودار همچنین محدوده تحمل این ولتاژ را نشان می دهد. ماهیت سقوط وابستگی، شارژ خوب باتری را در دماهای منفی تضمین می کند و از افزایش جوشیدن الکترولیت آن در دماهای بالا جلوگیری می کند. به همین دلیل، در خودروهایی که به طور خاص برای استفاده در مناطق استوایی طراحی شده‌اند، تنظیم‌کننده‌های ولتاژ با ولتاژ تنظیم عمداً پایین‌تری نسبت به آب و هوای معتدل و سرد نصب می‌شوند.

عملکرد مجموعه ژنراتور در حالت های مختلف

هنگام راه اندازی موتور، مصرف کننده اصلی برق استارت است؛ جریان به صدها آمپر می رسد که باعث افت ولتاژ قابل توجهی در پایانه های باتری می شود. در این حالت، مصرف کنندگان برق فقط از باتری تغذیه می کنند که به شدت تخلیه می شود. بلافاصله پس از راه اندازی موتور، ژنراتور به منبع اصلی منبع تغذیه تبدیل می شود. جریان مورد نیاز برای شارژ باتری و کارکرد وسایل برقی را تامین می کند. پس از شارژ مجدد باتری، اختلاف بین ولتاژ آن و ژنراتور کم می شود که منجر به کاهش جریان شارژ می شود. منبع تغذیه همچنان ژنراتور است و باتری امواج ولتاژ ژنراتور را صاف می کند.

هنگامی که مصرف کنندگان برق قدرتمند (به عنوان مثال، یخ‌زدای شیشه عقب، چراغ‌های جلو، فن بخاری و غیره) و سرعت روتور پایین (سرعت کم موتور) روشن می‌شوند، کل جریان مصرفی ممکن است بیشتر از آن باشد که ژنراتور قادر به ارائه آن است. . در این حالت ، بار روی باتری می افتد و شروع به تخلیه می کند ، که می توان با قرائت از یک نشانگر ولتاژ اضافی یا ولت متر کنترل کرد.

هنگام نصب باتری در خودرو، مطمئن شوید که قطبیت اتصال صحیح است. یک خطا منجر به خرابی فوری یکسو کننده ژنراتور می شود و ممکن است آتش سوزی رخ دهد. در صورت نادرست بودن قطبیت اتصال، هنگام راه اندازی موتور از منبع جریان خارجی (روشن شدن) عواقب مشابهی ممکن است.

هنگام کار با وسیله نقلیه باید:

• نظارت بر وضعیت سیم کشی برق، به ویژه تمیزی و قابلیت اطمینان اتصالات سیم های مناسب برای ژنراتور و تنظیم کننده ولتاژ. اگر کنتاکت ها ضعیف باشند، ولتاژ روی برد ممکن است از حد مجاز فراتر رود.
• هنگام جوشکاری الکتریکی قطعات بدنه خودرو، تمام سیم‌ها را از ژنراتور و باتری جدا کنید.
• مطمئن شوید که تسمه دینام به درستی کشیده شده است. تسمه ای که به صورت شل بسته شده باشد، عملکرد کارآمد ژنراتور را تضمین نمی کند؛ تسمه ای که خیلی محکم کشیده شده است منجر به از بین رفتن یاتاقان های آن می شود.
• بلافاصله علت روشن شدن لامپ هشدار ژنراتور را دریابید.

اقدامات زیر غیر قابل قبول است:

• اگر مشکوک به نقص یکسو کننده ژنراتور هستید، خودرو را با باتری متصل بگذارید. این می تواند منجر به تخلیه کامل باتری و حتی آتش سوزی در سیم کشی برق شود.
• عملکرد ژنراتور را با اتصال پایانه های آن به زمین و به یکدیگر بررسی کنید.
• به دلیل احتمال خرابی رگولاتور ولتاژ، عناصر الکترونیکی سیستم های تزریق، احتراق، رایانه داخلی و غیره، با جدا کردن باتری در حین کار موتور، قابلیت سرویس ژنراتور را بررسی کنید.
• اجازه ندهید الکترولیت، ضد یخ و غیره با ژنراتور تماس پیدا کند.