AGROCOLLEGE.BY - сайт твоего колледжа

Версия для слабовидящих

Наши соц. сети

Наша страница ВКонтакте Наша страница в Инстаграм Наша страница в Ютуб

Язык сайта

Belarusian Chinese simplified English Russian

Виртуальный урок по теме "Эксплуатация электрооборудования с/х техники и агрегатов"

Виртуальный урок по предмету "Устройство трактора"

Тема урока "Эксплуатация электрооборудования с/х техники и агрегатов"

Преподаватель: Петровец

Работа генератора автомобиля.

При пуске двигателя основным потребителем электроэнергии является стартер, сила тока достигает сотен ампер, что вызывает значительное падение напряжения аккумулятора. В этом режиме потребители питаются только от аккумулятора, который интенсивно разряжается. Сразу после пуска двигателя генератор становится основным источником электроснабжения.

Генератор является источником постоянной
подзарядки аккумуляторной батареи во время работы двигателя. Если генератор не будет работать, аккумулятор быстро разрядиться. Генератор обеспечивает требуемый ток для заряда аккумулятора и работы электроприборов. После подзарядки аккумулятора разность его напряжения и генератора становится небольшой, что приводит к снижению зарядного тока.

При включении мощных потребителей (например, обогревателя заднего стекла, фар) и малых оборотов двигателя суммарный потребляемый ток может быть больше, чем способен отдать генератор. В этом случае нагрузка ляжет на аккумулятор и он начнет разряжаться.

Привод и крепление генератора.

Привод генераторов осуществляется от шкива коленчатого вала ременной передачей. Чем больше диаметр шкива на коленчатом валу и меньше диаметр шкива генератора, тем выше обороты генератора, соответственно, он способен отдать потребителям больший ток.

На современных машинах привод осуществляется поликлиновым ремнем. Благодаря большей гибкости он позволяет устанавливать на генераторе шкив малого диаметра и, следовательно, получать высокие передаточные отношения, то есть использовать высокооборотные генераторы. Натяжение поликлинового ремня осуществляется натяжными роликами при неподвижном генераторе.

Устройство автомобильного генератора.

Из чего состоит генератор автомобиля? Любой генератор содержит статор с обмоткой, зажатый между двумя крышками — передней, со стороны привода, и задней, со стороны контактных колец. Генераторы крепятся в передней части двигателя болтами на специальных кронштейнах. Крепежные лапы и натяжная проушина генератора находятся на крышках.

Крышки, отлитые из алюминиевых сплавов, имеют вентиляционные окна, через которые воздух продувается вентилятором сквозь генератор. Генераторы традиционной конструкции снабжены вентиляционными окнами только в торцевой части, генераторы "компактной" конструкции еще и на цилиндрической части над лобовыми сторонами обмотки статора.

На крышке со стороны контактных колец крепятся щеточный узел, который объединен с регулятором напряжения, и выпрямительный узел. Крышки обычно стянуты между собой тремя или четырьмя винтами, причем статор оказывается зажат между крышками, посадочные поверхности которых охватывают статор по наружной поверхности.

Статор генератора: 1 - сердечник, 2 - обмотка, 3 - пазовый клин, 4 - паз, 5 - вывод для соединения с выпрямителем

Статор генератора набирается из стальных листов толщиной 0.8...1 мм, но чаще выполняется навивкой "на ребро". При выполнении пакета статора навивкой ярмо статора над пазами обычно имеет выступы, по которым при навивке фиксируется положение слоев друг относительно друга. Эти выступы улучшают охлаждение статора за счет более развитой наружной поверхности.

Необходимость экономии металла привела к созданию конструкции пакета статора, набранного из отдельных подковообразных сегментов. Скрепление между собой отдельных листов пакета статора в монолитную конструкцию осуществляется сваркой или заклепками. Практически все генераторы автомобилей массовых выпусков имеют 36 пазов, в которых располагается обмотка статора. Пазы изолированы пленочной изоляцией или напылением эпоксидного компаунда.

Ротор автомобильного генератора: а - в сборе; б - полюсная система в разобранном виде; 1,3- полюсные половины; 2 - обмотка возбуждения; 4 - контактные кольца; 5 - вал

Особенностью автомобильных генераторов является вид полюсной системы ротора. Она содержит две полюсные половины с выступами — полюсами клювообразной формы по шесть на каждой половине. Полюсные половины выполняются штамповкой и могут иметь выступы. В случае отсутствия выступов при напрессовке на вал между полюсными половинами устанавливается втулка с обмоткой возбуждения, намотанной на каркас, при этом намотка осуществляется после установки втулки внутрь каркаса.

Валы роторов выполняются из мягкой автоматной стали, однако, при применении роликового подшипника, ролики которого работают непосредственно по концу вала со стороны контактных колец, вал выполняется из легированной стали, а цапфа вала закаливается. На конце вала, снабженном резьбой, прорезается паз под шпонку для крепления шкива.

Во многих современных конструкциях шпонка отсутствует. В этом случае торцевая часть вала имеет углубление или выступ под ключ в виде шестигранника. Это позволяет удерживать вал от поворота при затяжке гайки крепления шкива, или при
разборке генератора, когда необходимо снять шкив и вентилятор.

Щеточный узел - это конструкция, в которой размещаются щетки т.е. скользящие контакты. В автомобильных генераторах применяются щетки двух типов — меднографитные и электрографитные. Последние имеют повышенное падение напряжения в контакте с кольцом по сравнению с меднографитными, что неблагоприятно сказывается на выходных характеристиках генератора, однако они обеспечивают значительно меньший износ контактных колец. Щетки прижимаются к кольцам усилием пружин.

Выпрямительные узлы применяются двух типов - либо это пластины-теплоотводы, в которые запрессовываются диоды силового выпрямителя или на которых распаиваются и герметизируются кремниевые переходы этих диодов, либо это конструкции с сильно развитым оребрением, в которых диоды, обычно таблеточного типа, припаиваются к теплоотводам. Диоды дополнительного выпрямителя имеют обычно пластмассовый корпус цилиндрической формы или в виде горошины или выполняются в виде отдельного герметизированного блока, включение в схему которого осуществляется шинками.

Наиболее опасным для генератора является замыкание пластин теплоотводов, соединенных с "массой" и выводом "+" генератора случайно попавшими между ними металлическими предметами или проводящими мостиками, образованными загрязнением, т.к. при этом происходит короткое замыкание по цепи аккумуляторной батареи и возможен пожар. Во избежание этого пластины и другие части выпрямителя генераторов частично или полностью покрывают изоляционным слоем. В монолитную конструкцию выпрямительного блока теплоотводы объединяются в основном монтажными платами из изоляционного материала, армированными соединительными шинками.

Подшипниковые узлы генераторов это, как правило, радиальные шариковые подшипники с одноразовой закладкой пластичной смазки на весь срок службы и одно или двухсторонними уплотнениями, встроенными в подшипник. Роликовые подшипники применяются только со стороны контактных колец и достаточно редко, в основном, американскими фирмами. Посадка шариковых подшипников на вал со стороны контактных колец - обычно плотная, со стороны привода - скользящая, в посадочное место крышки наоборот - со стороны контактных колец - скользящая, со стороны привода - плотная.

Охлаждение генератора осуществляется одним или двумя вентиляторами, закрепленными на его валу. При этом у традиционной конструкции генераторов воздух засасывается центробежным вентилятором в крышку со стороны контактных колец. У генераторов, имеющих щеточный узел, регулятор напряжения и выпрямитель вне внутренней полости и защищенных кожухом, воздух засасывается через прорези этого кожуха, направляющие воздух в наиболее нагретые места - к выпрямителю и регулятору напряжения.


Система охлаждения генераторов: а - генераторы обычной конструкции; б - генераторы для повышенной температуры в подкапотном пространстве; в - генераторы компактной конструкции. Стрелками показано направление воздушных потоков


На автомобилях с плотной компоновкой подкапотного пространства, в котором температура воздуха слишком велика, применяют генераторы со специальным кожухом, через который в генератор поступает холодный и чистый забортный воздух. У генераторов "компактной" конструкции охлаждающий воздух забирается со стороны как задней, так и передней крышек.

Регулятор напряжения.

Регуляторы поддерживают напряжение генератора в определенных пределах для оптимальной работы электроприборов, включенных в бортовую сеть автомобиля. Генераторы оснащаются полупроводниковыми электронными регуляторами напряжения, как правило встроенными внутрь генератора. Схемы их исполнения и конструктивное оформление могут различатся, но принцип работы одинаков.

Регуляторы напряжения обладают свойством термокомпенсации - изменения напряжения, подводимого к аккумуляторной батарее, в зависимости от температуры воздуха в подкапотном пространстве для оптимального заряда АКБ. Чем ниже температура воздуха, тем большее напряжение должно подводиться к батарее и наоборот. Величина термокомпенсации достигает до 0,01 В на 1°С. Некоторые модели выносных регуляторов имеют
ручные переключатели уровня напряжения (зима/лето).

 

Неисправности генератора

Неисправности генератора имеют следующие основные призна­ки: отсутствует зарядный ток при работе двигателя, понижена сила зарядного тока, не обеспечивающая необходимого заряда аккумуля­торной батареи, либо повышена сила зарядного тока.

      Отсутствие зарядного тока генератора при работе двигателя определяется по контрольным приборам (контрольной лампе, ампер­метру, вольтметру) и может быть вызвано выходом из строя ремня привода генератора, неисправностью самого генератора (выходом из строя его щеточного узла, загрязнением контактных колец, замыка­нием или обрывом электрических цепей элементов генератора), а также неисправностью цепи заряда аккумуляторной батареи.

       Определение причины отсутствия зарядного тока генератора це­лесообразно производить в следующем порядке. Сначала необходимо проверить состояние и натяжение ремня привода генератора. За­тем следует проверить вольтметром или пробником с отключенными дополнительными сопротивлениями регулируемое напряжение генератора. Для этого вольтметр подключается к клемме «30» (или «+») генератора и к «массе» с соблюдением полярности, устанавли­вается средняя частота вращения коленчатого вала двигателя (при­мерно 2000 мин-1 ) и включаются основные потребители электроэнер­гии (дальний свет фар, отопитель, габаритные огни). При этом вели­чина напряжения должна быть в пределах 13,7—14,5 В.

      Если регулируемое напряжение генератора находится в указан­ных пределах, то генератор исправен и нужно проверять цепь заряда аккумуляторной батареи. В противном случае необходимо снять ще­точный узел с регулятором напряжения, проверить состояние щеток (их износ, отсутствие заеданий в щеткодержателе) и отсутствие заг­рязнения контактных колец якоря генератора, а также надежность контактов регулятора напряжения, и снова замерить напряжение. Если это не даст результатов, то заменить регулятор напряжения на заве­домо исправный. Если после замены регулятора напряжение не вос­становится, то следует снять генератор с автомобиля для более де­тальной проверки и замены вышедших из строя элементов.

      Пониженная сила зарядного тока проявляется в недозаряде акку­муляторной батареи на автомобиле, при этом снижается накал ламп приборов освещения и изменяется тембр звукового сигнала. Причи­нами пониженного зарядного тока могут быть пробуксовка ремня привода генератора, нарушение работы щеточно-коллекторного узла (загрязнение коллектора, износ или заедание щеток), обрыв и междувитковое замыкание или обрыв в одной из фаз обмотки статора, повреждение одного из диодов выпрямительного блока.

      Для определения и устранения неисправности нужно проверить натяжение ремня привода генератора, надежность контактов прово­дов, снять щеточный узел и проверить загрязненность контактных колец, износ и отсутствие заедания щеток. Если после принятых мер регулируемое напряжение генератора не восстановится, то генератор необходимо снять с автомобиля для проверки и замены вышедших из строя элементов.

      Повышенная сила зарядного тока вызывает перезаряд аккумуля­торной батареи, при этом стрелки контрольных приборов (ампермет­ра, вольтметра) «зашкаливают» при больших оборотах двигателя, а электролит «кипит» и выплескивается из аккумуляторов. Причиной может быть неисправность регулятора напряжения либо аккумуля­торной батареи. В этом случае следует проверить регулируемое на­пряжение генератора, как описано выше, и заменить неисправный регулятор напряжения либо вышедшую из строя аккумуляторную батарею.

      Ремонт генератора состоит в проверке его технического состоя­ния, разборке, проверке состояния его деталей и сборке.

      Проверка технического состояния генератора, снятого с автомо­биля, производится на специальном контрольно-испытательном стен­де, оборудованном электроприводом, обеспечивающим плавное из­менение частоты вращения ротора генератора в пределах от 0 до 5000 мин-1, вольтметром со шкалой 0—30 В, амперметром со шкалой 0—60 А, тахометром и нагрузочным реостатом, рассчитанным на ток до 60 А. Схема для проверки генератора на стенде приведена на рис. 90. Проверка на стенде заключается в определении минималь­ной частоты вращения ротора генератора, при которой достигается напряжение 12,5 В без нагрузки и с нагрузкой, а также в проверке величин тока нагрузки и регулируемого напряжения.

      Проверка минимальной частоты вращения ротора производится при замкнутом выключателе (5) и разомкнутых выключателях (3) и (6). Питание обмоток возбуждения генератора осуществляется от ис­точника постоянного тока (батареи) напряжением 12,5 В, устанавлива­емым реостатом (4), и фиксируется по вольтметру (2). При проверке с нагрузкой, устанавливаемой реостатом (9), замыкается также выклю­чатель (8). При испытании постепенно повышают частоту вращения

ротора, пока напряжение, фиксируемое по вольтметру (10), не достиг­нет  12,5 В. При испытании с нагрузкой реостатом (9) устанавливается нагрузка 32 А, фиксируемая амперметром. Частота вращения ротора, при которой достигается напряжение 12,5 В, не должна превышать (в зависимости от модели генератора) 1000—1100 мин-1 при работе гене­ратора без нагрузки и 1900—2200 мин-1  при нагрузке 32 А. В случае большей величины минимальной частоты вращения следует разобрать генератор и проверить обмотки ротора, статора и диоды выпрямитель­ного блока на обрыв или замыкание, как описано ниже.

      Сила тока нагрузки определяется при разомкнутых контактах (5) и (3) и замкнутых контактах (6) и (8). При частоте вращения ротора генератора 5000 мин-1 и напряжении 13 В сила тока нагрузки должна составлять не менее 40—55 А (в зависимости от модели генератора). В противном случае следует разобрать генератор и проверить его об­мотки и диоды.

      Проверка регулируемого напряжения генератора производится при разомкнутом выключателе (5) и замкнутых выключателях (3), (6) и (8). Напряжение источника постоянного тока (батареи) должно быть в пределах 12,2—12,6 В. Измерение регулируемого напряжения произ­водится по вольтметру (2) при частоте вращения ротора 3500 мин-1 и токе нагрузки, устанавливаемом реостатом (9), 16 А. Величина регу­лируемого напряжения при этом должна быть в пределах 13,7—14,5 В. В противном случае следует заменить регулятор напряжения на заве­домо исправный и продолжить проверку. Если и в этом случае регу­лируемое напряжение окажется меньше 13,7 В, то следует разобрать генератор и проверить его обмотки и диоды.

      Разборка генератора производится в определенной последователь­ности:

      • отвернуть крепления и снять щеткодержатель вместе с регуля­тором напряжения;

      • вынуть стяжные болты и снять крышку генератора вместе со статором;

      • отсоединить фазные обмотки статора от выводов на выпрями­тельном блоке и извлечь его крышки;

      • отвернуть гайку крепления шкива вентилятора и съемником снять шкив с вала ротора;

      • снять при помощи съемника переднюю крышку генератора (со стороны шкива);

      • при необходимости замены переднего подшипника отвернуть винты его держателя и выпрессовать подшипник из крышки при помощи съемника.

      Сборка генератора производится в обратной последовательности.

      Проверка состояния деталей генератора включает в себя про­верку обмотки возбуждения ротора, проверку обмоток статора, про­верку диодов выпрямительного блока.

      Проверка обмотки возбуждения ротора производится при помо­щи омметра. Для этого, подсоединив его щупы к контактным коль­цам якоря, нужно проверить отсутствие обрыва или замыканий в об­мотке возбуждения по величине сопротивления.

      Обрыв в обмотке возбуждения можно определить также при по­мощи индикатора (контрольной лампы), подключив через него к кон­тактным кольцам аккумуляторную батарею. Данная проверка может быть выполнена и без снятия генератора с автомобиля, после снятия с генератора щеточного узла.

      Проверка обмоток статора на обрыв и короткое замыкание про­изводится с помощью индикатора и источника питания (аккумуля­торной батареи). Проверка обмоток статора на межвитковое замыкание производится омметром. При исправных обмотках сопротивление всех фазных обмоток статора должно быть одинаковым (разница не более 10%).

Проверка диодов выпрямительного блока производится при по­мощи индикатора (лампы мощностью 1—5 Вт) и аккумуляторной батареи. Исправный диод пропускает ток только в одном направле­нии. Неисправный может либо вообще не пропускать ток (обрыв цепи), либо пропускать ток в обоих направлениях (короткое замыка­ние). В случае повреждения одного из диодов выпрямительного бло­ка необходимо заменять целиком выпрямительный блок в сборе.

      Короткое замыкание диодов выпрямительного блока можно про­верить, не снимая генератора с автомобиля, предварительно отсое­динив провода от аккумуляторной батареи и генератора и вывод ре­гулятора напряжения от клеммы «30» (клеммы «+») и генератора. Проверить можно омметром или с помощью индикатора и аккуму­ляторной батареи

Проверка регулятора напряжения про­изводится по схеме, показанной на рис. 93, с использованием источника питания на 24 В (можно использовать две аккуму­ляторные батареи, соединенные последо­вательно). При установке потенциометром напряжения 12 В лампочка должна гореть (если не горит, то в регуляторе пробой и его надо заменить). При повышении на­пряжения до 13,7—15,5 В лампа должна погаснуть. Если лампа не гаснет и при бо­лее высоком напряжении, то регулятор не­исправен и подлежит замене.

      Помимо указанных проверок произво­дится проверка износа контактных колец ротора и подшипников. При износе колец свыше 0,5 мм по диаметру (канавка) коль­ца протачивают. Изношенные подшипни­ки с повышенным люфтом или заедани­ем заменяют на новые.

      Техническое обслуживание генерато­ра. При обслуживании генератора следу­ет обратить внимание на его чистоту. Не допускается работа генератора с отсоеди­ненной от зажима «+» аккумуляторной ба­тареей, так как при этом возникают крат­ковременные перенапряжения на зажиме «+» генератора, которые могут вызвать повреждение регулятора напряжения и

электронных устройств и бортовой сети автомобиля.

      Ежедневно следует контролировать работу генератора по прибо­рам.

      Через 10 000—15 000 км пробега подтягивают крепления генера­тора на двигателе. Проверяют и при необходимости регулируют на­тяжение приводного ремня.

      Через 60 000 км пробега нужно снять генератор, разобрать, очис­тить и протереть все детали, продуть сжатым воздухом внутренность корпуса и крышек, проверить состояние контактных колец и щеток.

При необходимости кольца надо зачистить мелкозернистой шкуркой или проточить, а щетки заменить вместе со щеткодержателем, если они выступают из щеткодержателя менее чем на 5—8 мм.

 Если при проверке по этой схеме контрольная лампа горит, то в одном или нескольких диодах имеется замыкание. Если лампа горит при проверке по схе­мам, то замыкание имеется соответственно в одном или нескольких «отрицательных» или «положительных» дио­дах. В любом случае дефектный выпрямительный блок подлежит замене.

Подписка на новости

www.agrocollege.by 

Статистика

Посетители
2
Материалы
1854
Количество просмотров материалов
24005459

Яндекс.Метрика

Каталог УО

баннеры

 

Официальные интернет-ресурсы

Портал Президента Республики Беларусь Министерство образования Республики Беларусь Могилевский областной испонительный комитет Национальный правовой интернет-портал Республики Беларусь Сайт методической поддержки профессионального образования Детский правовой сайт Республиканский институт профессионального образования Главный информационно-аналитический центр Министерства образования Республики Беларусь 

 

Могилёвский государственный университет продовольствия Белорусская государственная орденов Октябрьской Революции и Трудового Красного Знамени сельскохозяйственная академия