İyi bir alternatör ne kadar söndürmeli? Otomotiv jeneratörleri. Voltaj regülatörünün sökülmesi ve değiştirilmesi

Jeneratör, içten yanmalı bir motorun krank milinin dönme enerjisini elektrik enerjisine dönüştüren minyatür bir otomobil elektrik santralidir. elektrik.

Jeneratörün yaratılış tarihi

"Dönen üçgene" dayalı bir jeneratörün prototipi, 19. yüzyılın ortalarında İngiliz fizikçi Michael Faraday tarafından geliştirildi.

araba alternatörü arabanın tüm uçucu cihazlarına güç sağlar ve motor çalışırken aküyü şarj eder. Jeneratör marş motoru görevi görür. Durumunda modern jeneratör doğrudan elektrik üretmek için ihtiyaç duyulan üniteye ek olarak, diğer elemanlar da kurulur. Bu bir doğrultucu ünite ve bir voltaj regülatörüdür.

Jeneratörün cihazı ve çalışma prensibi

Jeneratör, aracı servise götürmenin mümkün olmadığı yerde arıza yaptıysa, kendiniz çıkarabilirsiniz. Çoğu durumda, bunu yapmak için arabanın altına girmenize bile gerek yoktur.

Ayrıca otomobil jeneratörlerinde yerleşik bir voltaj regülatörü vardır. İşlevi, jeneratör tarafından üretilen voltaj doğrudan rotor hızına bağlı olduğundan, yerleşik ağın sabit parametrelerini sağlamaktır. Kontrol sistemi ayrıca rotor şaftındaki halka kontaklara bitişik kayar kontaklara sahip bir fırça tertibatını (“jeneratör fırçaları”) içerir Jeneratör, ön uçta sabitlenmiş bir kasnak ile eş eksenli bir kasnağa takılan bir tahrik kayışı tarafından tahrik edilir.

jeneratör voltajı

Jeneratörün gücü ile pilin kapasitesi arasında doğrudan bir ilişki vardır. Arabanıza çok güçlü bir akü koyarsanız, asla tam olarak şarj olmaz.

Bu, pil voltaj seviyesinin üzerindedir, bu da pili şarj etmek için küçük bir eşitleme akımına neden olur. Jeneratörden aküye verilen akımın voltajı biraz daha yüksek olduğunda akü akım almaya yani şarj olmaya başlar.

Ortak Jeneratör Arızaları

Yabancı yapımı bir araba jeneratörünün teşhis ve revizyonunun ortalama maliyeti 5-6 bin ruble. Bu, genellikle aynı bileşenleri kullandıkları gerçeğiyle açıklanmaktadır.

Başka bir arabayı güvenli bir şekilde "aydınlatmanın" hala yolları var. Öncelikle komşunuzun arabasındaki aküyü ikinci aracınız gibi şarj edebilirsiniz. Maşa takarak hemen yapmaya başlarsınız. Yine de başkasının arabasını hızlı bir şekilde çalıştırmak istiyorsanız, en azından çalıştırma sırasında akünüzün bağlantısını kesmeli veya tersine, ikinci bir arabayı ondan çalıştırmalı ve jeneratörü kurtarmak için bu süre için motorunuzu kapatmalısınız.

Herhangi bir arabanın elektrikli ekipmanı, ana elektrik kaynağı olan bir jeneratör içerir. Voltaj regülatörü ile birlikte jeneratör seti olarak adlandırılır. Alternatörler modern arabalara kurulur. Gereksinimleri en iyi onlar karşılar.

Otomotiv jeneratörleri için temel gereksinimler

1. Jeneratör, kesintisiz akım beslemesi sağlamalı ve aşağıdakiler için yeterli güce sahip olmalıdır:
aynı anda çalışan tüketicilere elektrik sağlayın ve pili şarj edin;
tüm düzenli elektrik tüketicileri düşük motor devirlerinde açıldığında, pilde güçlü bir deşarj olmadı;
yerleşik ağdaki voltaj, tüm elektrik yükleri ve rotor hızları aralığında belirtilen sınırlar içindeydi.
2. Jeneratör yeterli güce, uzun hizmet ömrüne, küçük ağırlık ve boyutlara sahip olmalıdır, yüksek seviye gürültü ve radyo paraziti.

Temel konseptler

Yerli geliştiriciler ve elektrikli ekipman üreticileri aşağıdaki kavramları kullanır:

Araç elektrik sistemi- aracın yerleşik ağına dahil olan elektrikli cihazların kesintisiz güç kaynağı için tasarlanmıştır. Jeneratör seti, pil ve sağlık izleme ve sistem aşırı yük koruması sağlayan cihazlardan oluşur.

Jeneratör- dönüştüren bir cihaz mekanik enerji motordan alınan, elektriğe.

Voltaj regülatörü- elektrik yükü, jeneratör rotor hızı ve sıcaklık değiştiğinde aracın yerleşik şebekesinin voltajını belirtilen sınırlar içinde tutan bir cihaz Çevre.

Şarj edilebilir marş aküsü (akümülatör)- kısa bir süre için motoru çalıştırmak ve elektrikli cihazlara güç sağlamak için elektrik biriktirir ve depolar (motor kapalıyken veya jeneratör tarafından üretilen yetersiz güçle).

jeneratör prensibi

Jeneratörün çalışması elektromanyetik indüksiyonun etkisine dayanmaktadır. Örneğin bir bakır telden bir bobin manyetik bir akı ile delinirse, o zaman değiştiğinde, bobin terminallerinde bir değişken belirir. elektrik gerilimi. Tersine, bir manyetik akının oluşması için bobinden bir elektrik akımı geçirmek yeterlidir. Bu nedenle, alternatif bir elektrik akımı elde etmek için, içinden bir doğrudan elektrik akımının aktığı, bir manyetik akı oluşturan, uyarma sargısı adı verilen bir bobin ve amacı manyetik akıyı bobinlere getirmek olan bir çelik kutup sistemi gereklidir. , alternatif bir voltajın indüklendiği stator sargısı olarak adlandırılır. Bu bobinler oluklara yerleştirilir Çelik yapı, statorun manyetik devresi (demir paketi). Stator sargısı, manyetik devresi ile jeneratör statorunun kendisini, elektrik akımının üretildiği en önemli sabit parçasını oluşturur ve kutup sistemi ve diğer bazı parçalarla (şaft, slip ring) uyarma sargısı rotoru oluşturur, en önemli bileşenidir. önemli dönen parça. Uyarma sargısı, jeneratörün kendisinden çalıştırılabilir. Bu durumda jeneratör kendi kendine uyarma ile çalışır. Bu durumda, jeneratörde kalan manyetik akı, yani uyarma sargısında akımın yokluğunda manyetik devrenin çelik kısımlarını oluşturan akı küçüktür ve jeneratörün yalnızca çok yüksekte kendi kendine uyarılmasını sağlar. hızlar. Bu nedenle, ikaz sargılarının aküye bağlı olmadığı jeneratör grubu devresinde, genellikle bir jeneratör seti sağlık lambası aracılığıyla böyle bir harici bağlantı yapılır. Kontak açıldıktan sonra bu lambadan geçen akım uyartım sargısına girer ve jeneratörün ilk uyarılmasını sağlar. Bu akımın gücü, pili boşaltmamak için çok büyük olmamalı, ancak çok küçük olmamalıdır, çünkü bu durumda jeneratör çok yüksek hızlarda uyarılır, bu nedenle üreticiler gerekli gücü belirtir. kontrol lambası- genellikle 2 ... 3 watt.

Rotor, stator sargı bobinlerinin karşısına döndüğünde, rotorun "kuzey" ve "güney" kutupları dönüşümlü olarak görünür, yani. bobine giren manyetik akının yönü değişir, bu da içinde alternatif bir voltajın ortaya çıkmasına neden olur. Bu voltajın frekansı f, jeneratör rotorunun N dönüş frekansına ve kutup çiftlerinin p sayısına bağlıdır:

Nadir istisnalar dışında, jeneratörler yabancı firmalar, yerli olanların yanı sıra, rotorun manyetik sisteminde altı "güney" ve altı "kuzey" kutbu vardır. Bu durumda f frekansı, jeneratör rotorunun dönüş frekansı i'den 10 kat daha azdır. Jeneratör rotoru, dönüşünü motor krank milinden aldığından, motor krank milinin dönme frekansı, jeneratörün alternatif voltajının frekansı ile ölçülebilir. Bunu yapmak için jeneratör, takometrenin bağlı olduğu bir stator sargı çıkışı yapar. Bu durumda, takometre girişindeki voltaj, jeneratör güç redresörünün diyotuna paralel olarak bağlandığı için titreşimli bir karaktere sahiptir. Motordan jeneratöre kayış tahrikinin dişli oranı i dikkate alındığında, takometre girişindeki sinyal frekansı ft, motor krank mili hızı Ndv ile şu oran ile ilişkilidir:

Elbette, tahrik kayışı kayarsa, bu oran biraz bozulur ve bu nedenle kayışın her zaman yeterince gergin olmasına dikkat edilmelidir. p=6 olduğunda (çoğu durumda) yukarıdaki oran basitleştirilir fт = Ndv (i)/10. Yerleşik ağ, kendisine sabit bir voltaj beslemesi gerektirir. Bu nedenle, stator sargısı, jeneratörün içine yerleştirilmiş bir doğrultucu aracılığıyla aracın yerleşik ağını besler.

Yerli firmaların yanı sıra yabancı firmaların jeneratörlerinin stator sargısı üç fazlıdır. Faz sargıları veya basitçe fazlar olarak adlandırılan üç parçadan oluşur, gerilim ve akımlar birbirine göre periyodun üçte biri kadar, yani Şek. I. Fazlar bir "yıldız" veya "delta" olarak bağlanabilir. Bu durumda faz ve lineer gerilimler ve akımlar ayırt edilir. Faz voltajları Uf, faz sargılarının uçları arasında hareket eder. I akımları Bu sargılarda akarsa, lineer gerilimler Ul, stator sargısını doğrultucuya bağlayan teller arasında hareket eder. Bu tellerde lineer akımlar Jl akar. Doğal olarak, doğrultucu kendisine sağlanan miktarları, yani. doğrusal olarak düzeltir.

Şekil 1. devre şeması jeneratör seti. Uf1 - Uf3 - faz sargılarındaki voltaj: Ud - doğrultulmuş voltaj; 1, 2, 3 - üç stator fazının sargıları: 4 - güç doğrultucu diyotları; 5 - pil; 6 - yük; 7 - uyarma sargısının doğrultucu diyotları; 8 - uyarma sargısı; 9 - voltaj regülatörü

Bir "delta"ya bağlandığında, faz akımları lineer olanlardan 3 kat daha azdır, "yıldız" ise aynı lineer ve faz akımlarına sahiptir. Bu, jeneratör tarafından verilen aynı akımla, bir "üçgene" bağlandığında faz sargılarındaki akımın bir "yıldız" akımından çok daha az olduğu anlamına gelir. Bu nedenle, yüksek güçlü jeneratörlerde, genellikle "üçgen" bir bağlantı kullanılır, çünkü daha düşük akımlarda, sargılar teknolojik olarak daha gelişmiş olan daha ince bir tel ile sarılabilir. Bununla birlikte, "yıldız" ile 3'ün kökü arasındaki doğrusal voltajlar, faz voltajından daha büyüktür, "üçgen"de ise eşittirler ve aynı hızlarda aynı çıkış voltajını elde etmek için "üçgen" gerekir. "yıldız" ile karşılaştırıldığında fazlarının dönüş sayısında karşılık gelen bir artış.

Yıldız bağlantı ile daha ince bir tel de kullanılabilir. Bu durumda, sargı, her biri bir "yıldız" a bağlanan iki paralel sargıdan yapılır, yani bir "çift yıldız" elde edilir.

Üç fazlı bir sistem için doğrultucu, üçü: VD1, VD3 ve VD5, jeneratörün "+" terminaline ve diğer üçü: VD2, VD4 ve VD6 bağlı olan altı güç yarı iletken diyotu içerir " -" ("zemin"). Jeneratör gücünü artırmak gerekirse, Şekil 1'de noktalı çizgide gösterilen VD7, VD8 diyotlarına dayalı ek bir doğrultucu kol kullanılır. Bu tür bir redresör devresi ancak stator sargıları bir "yıldız"a bağlandığında gerçekleşebilir, çünkü ek kol "yıldız"ın "sıfır" noktasından güç alır.

saat önemli miktar yabancı şirketlerin jeneratör tipleri, uyarma sargısı, VD9-VD 11 diyotlarına monte edilmiş kendi doğrultucusuna bağlanır. Uyarma sargısının böyle bir bağlantısı, araba motoru çalışmadığında akünün deşarj akımının içinden akmasını önler. . Yarı iletken diyotlar açık durumdadır ve üzerlerine ileri yönde gerilim uygulandığında akımın geçişine önemli bir direnç göstermezler ve ters gerilim uygulandığında pratik olarak akım geçmezler. Faz gerilim grafiğine göre (bakınız Şekil 1) o anda hangi diyotların açık hangilerinin kapalı olduğunu belirleyebilirsiniz. Faz voltajları Uf1, birinci fazın sargısında, Uf2 - ikincide, Uf3 - üçüncüde hareket eder. Bu voltajlar bir sinüzoide yakın eğriler boyunca değişir ve zaman içinde bazı noktalarda pozitif, diğerlerinde ise negatiftir. Fazdaki voltajın pozitif yönü, stator sargısının sıfır noktasına yönlendirilen ok boyunca ve ondan negatif olarak alınırsa, örneğin, ikinci fazın voltajı olmadığında, t1 süresi için, ilk aşama olumlu, üçüncü aşama olumsuz. Faz voltajlarının yönü, Şekil 2'de gösterilen oklara karşılık gelir. 1. Sargılardan geçen akım, diyotlar ve yük bu oklar yönünde akacaktır. Aynı zamanda, VD1 ve VD4 diyotları açıktır. Diğer zaman anlarını göz önünde bulundurarak, jeneratör fazlarının sargılarında meydana gelen üç fazlı bir voltaj sisteminde, güç doğrultucu diyotlarının açıktan kapalıya ve geriye doğru gittiğini doğrulamak kolaydır. yükteki akımın yalnızca bir yönü vardır - jeneratörün "+" terminalinden "-" ("kütle") çıkışına, yani yükte doğrudan (doğrultulmuş) bir akım akar. Uyarma sargısının doğrultucu diyotları benzer şekilde çalışır ve bu sargıya doğrultulmuş bir akım sağlar. Ayrıca, uyarma sargısı doğrultucu ayrıca 6 diyot içerir, ancak bunlardan üçü VD2, VD4, VD6 güç doğrultucu ile ortaktır. Bu nedenle, t1 zamanında, doğrultulmuş akımın uyarma sargısına girdiği VD4 ve VD9 diyotları açıktır. Bu akım, jeneratör tarafından yüke sağlanan akımdan çok daha azdır. Bu nedenle, VD9-VD11 diyotları olarak 2 A'dan fazla olmayan bir akım için küçük boyutlu düşük akım diyotları kullanılır (karşılaştırma için, güç doğrultucu diyotlar 25 ... 35 A'ya kadar akımların akmasına izin verir).

VD7 ve VD8 diyotlarını içeren redresör kolunun çalışma prensibini dikkate almaya devam ediyor. Faz voltajları tamamen sinüzoidal bir şekilde değiştiyse, bu diyotlar AC'yi DC'ye dönüştürme işlemine hiç katılmazlar. Ancak gerçek jeneratörlerde faz gerilimlerinin şekli sinüzoidden farklıdır. Bu, harmonik bileşenler veya harmonikler olarak adlandırılan sinüzoidlerin bir toplamıdır - birincisi, frekansı faz voltajının frekansıyla çakışır ve daha yüksek olanlar, esas olarak üçüncüsü, frekansı birinciden üç kat daha yüksektir. Faz geriliminin gerçek formunun iki harmoniğin (birinci ve üçüncü) toplamı olarak gösterimi Şekil 2'de gösterilmektedir. Elektrik mühendisliğinden, lineer voltajda, yani doğrultucuya beslenen ve doğrultulan voltajda üçüncü harmoniğin olmadığı bilinmektedir. Bunun nedeni, tüm faz gerilimlerinin üçüncü harmoniklerinin aynı fazda olmasıdır, yani. aynı değerler ve aynı zamanda lineer voltajda birbirini karşılıklı olarak dengeler ve karşılıklı olarak yok eder.

İncir. 2. Uf faz geriliminin birinci, U1 ve üçüncü U3 harmoniklerinin sinüzoidlerinin toplamı olarak temsili

Böylece, faz geriliminde üçüncü harmonik bulunur, ancak lineer olanda yoktur. Bu nedenle faz geriliminin üçüncü harmoniğinin ürettiği güç tüketiciler tarafından kullanılamaz. Bu gücü kullanmak için, faz sargılarının sıfır noktasına, yani faz voltajının etkisinin etkilendiği noktaya bağlanan VD7 ve VD8 diyotları eklenir. Böylece bu diyotlar sadece faz geriliminin üçüncü harmonik gerilimini doğrultmaktadır. Bu diyotların kullanımı, jeneratör gücünü 3000 dak-1'den fazla bir hızda %5...15 arttırır.

Doğrultulmuş voltaj, Şekil 1'de gösterildiği gibi, titreşimlidir. Bu dalgalanmalar doğrultucuyu teşhis etmek için kullanılabilir. Dalgalanmalar aynıysa doğrultucu normal çalışıyordur ancak osiloskop ekranındaki resimde simetri ihlali varsa diyot arızalanabilir. Bu kontrol, akü bağlantısı kesilmiş durumdayken yapılmalıdır. "Doğrulaştırıcı diyot" teriminin her zaman bir kasası, uçları vb. olan olağan tasarımı gizlemediğine dikkat etmelisiniz. Bazen bu sadece bir soğutucu üzerine kapatılmış yarı iletken bir silikon bağlantıdır.

Voltaj regülatöründe elektronik ve özellikle mikroelektronik kullanımı, yani alan etkili transistörlerin kullanımı veya tüm voltaj regülatör devresinin silikon tek kristal üzerinde uygulanması, onu jeneratördeki yüksek voltaj dalgalanmalarından korumak için elemanların kullanılmasını gerektirdi. Örneğin, akü aniden kesildiğinde meydana gelen set, yük atma. Bu koruma, güç köprüsü diyotlarının zener diyotları ile değiştirilmesiyle sağlanır. Zener diyot ile doğrultucu diyot arasındaki fark, kendisine ters yönde bir voltaj uygulandığında, stabilizasyon voltajı olarak adlandırılan bu voltajın sadece belirli bir değerine kadar akım geçmemesidir. Genellikle güç zener diyotlarında stabilizasyon voltajı 25 ... 30 V'tur. Bu voltaja ulaşıldığında, zener diyotlar "kırılır" yani ters yönde ve belirli sınırlar dahilinde akım geçirmeye başlarlar. bu akımın gücündeki değişiklik, zener diyotundaki ve dolayısıyla ve jeneratörün "+" çıkışındaki voltaj değişmeden kalır, elektronik bileşenler için tehlikeli değerlere ulaşmaz. Bir zener diyotunun, bir "arıza" sonrasında terminallerinde sabit bir voltajı koruma özelliği, voltaj regülatörlerinde de kullanılır.

Jeneratör cihazı

Tasarımlarına göre, jeneratör setleri iki gruba ayrılabilir - tahrik kasnağında bir fan bulunan geleneksel tasarımlı jeneratörler ve sözde jeneratörler kompakt tasarım jeneratörün iç boşluğunda iki fan ile. Genellikle "kompakt" jeneratörler, V-yivli kayış aracılığıyla artan dişli oranına sahip bir tahrik ile donatılmıştır ve bu nedenle bazı şirketler tarafından benimsenen terminolojiye göre bunlara yüksek hızlı jeneratörler denir. Aynı zamanda, bu gruplar içinde, rotorun kutup sistemi ile arka kapak arasındaki jeneratörün iç boşluğunda fırça tertibatının bulunduğu jeneratörler ve kayma halkalarının ve fırçaların bulunduğu jeneratörler ayırt edilebilir. iç boşluğun dışında. Bu durumda, jeneratör, altında bir fırça tertibatı, bir doğrultucu ve bir kural olarak bir voltaj regülatörü bulunan bir mahfazaya sahiptir.

Herhangi bir jeneratör, iki kapak arasına sıkıştırılmış sargılı bir stator içerir - ön, tahrik tarafında ve arka, kayma halkalarının yanında. Alüminyum alaşımlarından dökülen kapaklar, havanın bir fan vasıtasıyla jeneratörden üflendiği havalandırma pencerelerine sahiptir.

Geleneksel tasarımlı jeneratörler sadece uç kısımda havalandırma pencereleri ile donatılmıştır, "kompakt" tasarımlı jeneratörler de stator sargısının ön taraflarının üzerindeki silindirik kısımdadır. "Kompakt" tasarım ayrıca, özellikle kapakların silindirik kısmında oldukça gelişmiş nervürlerle ayırt edilir. Genellikle bir voltaj regülatörü ile birleştirilen bir fırça tertibatı ve bir doğrultucu tertibatı, kapağa kayar halkaların yanından takılır. Kapaklar genellikle üç veya dört vida ile birbirine sıkılır ve stator genellikle, oturma yüzeyleri dış yüzey boyunca statoru kaplayan kapakların arasına sıkıştırılır. Bazen stator ön kapağa tamamen gömülür ve arka kapağa dayanmaz, stator paketinin orta tabakalarının diğerlerinin üzerine çıktığı tasarımlar vardır ve bunlar koltuk kapaklar için. Jeneratörün montaj ayakları ve gergi kulağı kapaklarla birlikte dökülür ve sabitleme iki ayaklıysa, bacaklar tek ayaklıysa her iki kapakta - sadece ön tarafta. Bununla birlikte, arka ve ön kapakların gelgitlerinin birleştirilmesiyle tek ayakla sabitlemenin yapıldığı tasarımlar olduğu gibi, damgalı çelikten yapılmış ayaklardan birinin arkaya vidalandığı iki ayaklı sabitlemeler de vardır. örneğin önceki sayıların bazı Paris-Rhone jeneratörlerinde olduğu gibi. İki kollu bir montajda, genellikle arka bacağın deliğine bir ara parça manşonu bulunur; bu, jeneratörü kurarken motor braketi ile bacak koltuğu arasındaki boşluğu seçmenize olanak tanır. Gerginlik kulağındaki delik, dişli veya dişli olabilir, ancak bu jeneratörü monte etmeyi mümkün kılan birkaç delik de vardır. farklı markalar motorlar. Aynı amaçla bir jeneratörde iki adet gergi kulağı kullanılmaktadır.

Şekil 3. Jeneratör statoru: 1 - çekirdek, 2 - sargı, 3 - yivli kama, 4 - oluk, 5 - doğrultucu ile bağlantı için çıkış

Jeneratör statörü (Şekil 3) şuradan alınır: Çelik levhalar 0,8 ... 1 mm kalınlığında, ancak daha sık "kenarda" sarılır. Bu tasarım, işleme sırasında daha az atık ve yüksek üretilebilirlik sağlar. Stator paketi sarma ile yapıldığında, stator boyunduruğu genellikle oluklar üzerinde çıkıntılara sahiptir ve bunlar boyunca tabakaların birbirine göre konumu sarma sırasında sabitlenir. Bu çıkıntılar, daha gelişmiş dış yüzeyi nedeniyle statorun soğumasını iyileştirir. Metalden tasarruf etme ihtiyacı, ayrı at nalı şeklindeki segmentlerden bir araya getirilmiş bir stator paketi tasarımının yaratılmasına da yol açtı. Stator paketinin münferit yapraklarını birbirine sabitleme monolitik yapı kaynak veya perçinleme ile gerçekleştirilir. Hemen hemen tüm seri üretilen araba jeneratörleri, stator sargısının bulunduğu 36 yuvaya sahiptir. Oluklar film yalıtımı ile yalıtılır veya epoksi bileşik ile püskürtülür.

Şekil 4. Jeneratör stator sargı şeması: A - dağıtılmış döngü, B - konsantre dalga, C - dağıtılmış dalga
------- 1 faz, - - - - - - 2 faz, -..-..-..- 3 faz

Oluklarda, şemalara göre (Şekil 4) dağıtılmış bir döngü (Şekil 4, A) veya dalga konsantresi (Şekil 4, B), dalga dağıtılmış (Şekil 4) şeklinde gerçekleştirilen bir stator sargısı vardır. , C) sargılar. Döngü sargısı, bölümlerinin (veya yarım bölümlerinin), stator paketinin her iki tarafında birbirine zıt ön bağlantıları olan bobinler şeklinde yapılmasıyla karakterize edilir. Dalga sarımı gerçekten bir dalgayı andırır, çünkü bölümün (veya yarım bölümün) yanları arasındaki ön bağlantıları dönüşümlü olarak stator paketinin bir veya diğer tarafında bulunur. Dağıtılmış bir sarım için, bölüm bir oluktan gelen iki yarım bölüme ayrılır, bir yarım bölüm sola, diğeri sağa gider. Her faz sargısının bölümünün (veya yarım bölümünün) kenarları arasındaki mesafe 3 oluk bölümüdür, yani. bölümün bir tarafı geleneksel olarak birinci olarak alınan oluğun içinde yer alıyorsa, o zaman ikinci yan dördüncü oluğa oturur. Sargı, bir oluk kaması ile oluğa sabitlenir. İzolasyon malzemesi. Sargıyı döşedikten sonra statorun vernik ile emprenye edilmesi zorunludur.

Otomotiv jeneratörlerinin bir özelliği, rotorun kutup sisteminin tipidir (Şekil 5). Çıkıntılı iki kutup yarısı içerir - her bir yarıda altı tane gaga şeklinde kutuplar. Kutup yarıları damgalama ile yapılır ve çıkıntılara sahip olabilir - yarı burçlar. Çıkıntıların yokluğunda, mile bastırırken, kutup yarıları arasına çerçeveye sarılmış bir uyarma sargısı olan bir burç monte edilirken, sargı, burç çerçevenin içine monte edildikten sonra gerçekleştirilir.

Şek.5. Otomobil jeneratörünün rotoru: a - monte edilmiş; b - demonte direk sistemi; 1.3 kutuplu yarılar; 2 - uyarma sargısı; 4 - kontak halkaları; 5 - mil

Kutup yarılarının yarım burçları varsa, uyarma sargısı ön olarak çerçeveye sarılır ve yarı burçların çerçeveye girmesi için kutup yarılarına bastırırken kurulur. Çerçevenin uç yanaklarında, kutup yarılarının uçlarındaki interpolar boşluklara giren ve çerçevenin manşon üzerinde dönmesini engelleyen mandal çıkıntıları vardır. Kutup yarımlarının mile bastırılması, kalafatlama ile birlikte olur, bu da azaltır hava boşlukları burç ve kutup yarımları veya yarım burçlar arasında ve jeneratörün çıkış özellikleri üzerinde olumlu bir etkisi vardır. Kalafat yaparken, metal şaftın oluklarına akar, bu da rotor kutup sisteminin sökülmesi zorlaştığından, yandığında veya kırıldığında uyarma sargısının geri sarılmasını zorlaştırır. Rotor ile birleştirilen uyarma sargısı vernik ile emprenye edilir. Kutupların gagaları, jeneratörlerin manyetik gürültüsünü azaltmak için genellikle bir veya iki taraftaki kenarlarda eğimlidir. Bazı tasarımlarda, aynı amaç için, uyarma sargısının üzerinde bulunan gagaların keskin konilerinin altına gürültü önleyici manyetik olmayan bir halka yerleştirilir. Bu halka, manyetik akı değiştiğinde gagaların salınım yapmasını ve dolayısıyla manyetik gürültü yaymasını engeller.

Montajdan sonra, kutup yarılarında fazla malzeme delinerek gerçekleştirilen rotorun dinamik balansı gerçekleştirilir. Rotor şaftında ayrıca plastik kıvrımlı, çoğunlukla bakırdan yapılmış kontak halkaları vardır. Uyarma sargı uçları halkalara lehimlenir veya kaynaklanır. Bazen halkalar pirinçten veya paslanmaz çelikten, özellikle nemli bir ortamda çalışırken aşınmalarını ve oksidasyonlarını azaltır. Fırça temas tertibatı jeneratörün iç boşluğunun dışına yerleştirildiğinde halkaların çapı, kayar halkaların yanından kapağa takılan yatağın iç çapını aşamaz, çünkü montaj sırasında yatak halkaların üzerinden geçer. Halkaların küçük çapı da fırça aşınmasını azaltmaya yardımcı olur. Bazı firmaların rotorun arka desteği olarak makaralı rulmanlar kullanması kurulum koşulları içindir, çünkü. aynı çaptaki bilyalı rulmanlar daha kısa bir kaynağa sahiptir.

Rotor milleri, kural olarak, yumuşak otomat çelikten yapılır, ancak makaraları doğrudan milin ucunda kayma halkalarının yanından çalışan bir makaralı rulman kullanıldığında, mil şu şekilde yapılır: alaşımlı çelik ve mil pimi çimentolu ve sertleştirilmiştir. Milin dişli ucunda, kasnağı takmak için anahtar için bir oluk açılır. Ancak pek çoğunda modern tasarımlar dübel eksik. Bu durumda, şaftın uç kısmında altıgen şeklinde bir girinti veya anahtar teslimi bir çıkıntı bulunur. Bu, kasnak somununu sıkarken veya kasnağı ve fanı çıkarmak gerektiğinde sökme sırasında milin dönmesini önlemeye yardımcı olur.

Fırça tertibatı, fırçaları barındıran plastik bir yapıdır, yani. sürgülü kontaklar. Otomotiv alternatörlerinde iki tip fırça kullanılır - bakır grafit ve elektrografit. İkincisi, jeneratörün çıkış özelliklerini olumsuz yönde etkileyen bakır-grafit olanlara kıyasla halka ile temas halinde artan bir voltaj düşüşüne sahiptir, ancak çok daha az kayma halkası aşınması sağlar. Fırçalar yayların kuvvetiyle halkalara bastırılır. Tipik olarak, fırçalar kayar halkaların yarıçapı boyunca monte edilir, ancak fırça ekseninin fırça temas noktasında halka yarıçapı ile bir açı oluşturduğu reaktif fırça tutucular da vardır. Bu, fırça tutucunun kılavuzlarındaki fırçanın sürtünmesini azaltır ve böylece fırçanın halka ile daha güvenilir bir şekilde temas etmesini sağlar. Genellikle fırça tutucu ve voltaj regülatörü, ayrılamaz tek bir birim oluşturur.

Doğrultucu üniteler iki tipte kullanılır - bunlar, güç doğrultucu diyotların preslendiği (veya lehimlendiği) veya bu diyotların silikon bağlantılarının lehimlendiği ve kapatıldığı ısı emici plakalardır veya bunlar, diyotların olduğu oldukça gelişmiş kanatçıklı tasarımlardır. , genellikle tablet tipi, ısı alıcılarına lehimlenir. Ek doğrultucunun diyotları genellikle silindir şeklinde veya bezelye şeklinde plastik bir kasaya sahiptir veya devreye dahil edilmesi baralar tarafından gerçekleştirilen ayrı bir sızdırmaz ünite şeklinde yapılır. Doğrultucu ünitelerinin jeneratör devresine dahil edilmesi, faz uçlarının doğrultucunun özel montaj pedlerine veya vidalara lehimlenmesi veya kaynaklanmasıyla gerçekleştirilir. Jeneratör ve özellikle otomotiv araç üstü ağının kablolaması için en tehlikeli olanı, yanlışlıkla aralarına düşen jeneratörün “toprak” ve “+” terminaline bağlı ısı emici plakaların köprülenmesidir. metal nesneler veya kontaminasyonla oluşan iletken köprüler, bu, pil devresinde kısa devreye neden olur ve yangın çıkması olasıdır. Bunu önlemek için bazı firmaların doğrultucu jeneratörlerinin plakaları ve diğer aksamları kısmen veya tamamen kaplamaktadır. Yalıtım katmanı. Doğrultucu ünitenin monolitik tasarımında, ısı alıcılar esas olarak, bağlantı çubukları ile güçlendirilmiş, yalıtım malzemesinden yapılmış montaj plakaları ile birleştirilir.

Jeneratör yatak üniteleri, tipik olarak, ömür boyu bir kerelik gres yağlamalı ve yatağın içine yerleştirilmiş tek veya çift taraflı contalara sahip sabit bilyalı rulmanlardır. Makaralı rulmanlar, yalnızca kayma halkalarının yan tarafında ve oldukça nadiren, çoğunlukla Amerikan şirketleri tarafından kullanılır. Bilyalı rulmanların mil üzerindeki kayma halkalarının yanından oturması genellikle tahrik tarafından - kayar, kapağın yuvasında, aksine - kayar halkaların yanından - kayar, sürücünün tarafı - sıkı. Bileziğin yan tarafındaki yatağın dış yatağı, kapağın yuvasında dönme kabiliyetine sahip olduğundan, yatak ve kapak kısa sürede bozulabilir, rotor statora temas edecektir. Rulmanın dönmesini önlemek için, bir çeşitli cihazlar- lastik halkalar, plastik bardaklar, oluklu çelik yaylar, vb.

Şekil 6. Çeşitli tasarımlarda Bosch voltaj regülatörleri.
a - ayrık elemanlarda; b - hibrit kurulum; c - tek bir silikon kristali üzerindeki şema.
1 - güç çıkış aşaması, 2 - kontrol devresi

Voltaj regülatörlerinin tasarımı, büyük ölçüde üretim teknolojisi ile belirlenir. Ayrık elemanlar üzerinde bir devre üretirken, regülatör genellikle bu elemanların üzerinde bulunduğu bir baskılı devre kartına sahiptir. Aynı zamanda, örneğin ayar dirençleri gibi bazı elemanlar kalın film teknolojisi kullanılarak yapılabilir. Hibrit teknoloji, dirençlerin seramik bir plaka üzerinde yapıldığını ve metal bir alt tabaka üzerine çerçevesiz veya paketlenmiş bir versiyonda lehimlenen diyotlar, zener diyotlar, transistörler gibi yarı iletken elemanlara bağlı olduğunu varsayar. Silikon tek kristal üzerine yapılan bir regülatörde, regülatör devresinin tamamı bu kristalde bulunur. Şekil 6, yukarıdaki tasarımların tümünü içeren Bosch voltaj regülatörlerinin gelişimini göstermektedir. Hibrit voltaj regülatörleri ve tek kristal voltaj regülatörleri demonte veya tamire tabi değildir.

Jeneratör, şaftına monte edilmiş bir veya iki fan ile soğutulur. Bu durumda, jeneratörlerin geleneksel tasarımında (Şekil 7, a), bir santrifüj fan tarafından hava, kayar halkaların yanından kapağa emilir. Bir fırça tertibatı, bir voltaj regülatörü ve bir iç boşluğun dışında bir mahfaza ile korunan bir doğrultucu bulunan jeneratörler için, bu mahfazadaki yuvalardan hava emilir, havayı en çok ısıtılan yerlere - doğrultucuya ve voltaj regülatörüne yönlendirir. Hava sıcaklığının çok yüksek olduğu yoğun motor bölmesi düzenine sahip araçlarda, arka kapağa sabitlenmiş ve içinden hortumlu bir boru ile donatılmış özel kasalı (Şekil 7, b) jeneratörler kullanılır. soğuk ve temiz dış hava jeneratöre girer. Bu tür tasarımlar, örneğin BMW otomobillerinde kullanılır. "Kompakt" jeneratörler için hem arka hem de ön kapaklardan soğutma havası alınır.

Şekil 7. Jeneratör soğutma sistemi. a - geleneksel tasarımlı jeneratörler; b - için jeneratörler yükselmiş sıcaklık motor bölmesinde; c - kompakt tasarım jeneratörleri. Oklar hava akışının yönünü gösterir

Özel araçlara, kamyonlara ve otobüslere kurulan büyük jeneratörlerin bazı farklılıkları vardır. Özellikle, bir şaft üzerine monte edilmiş iki kutuplu rotor sistemine ve sonuç olarak iki uyarma sargısına, statorda 72 yuvaya vb. sahiptirler. Bununla birlikte, bu jeneratörlerin tasarımında dikkate alınan yapılardan temel bir fark yoktur.

Jeneratör setlerinin özellikleri

Jeneratör setinin tüketicilere elektrik sağlama yeteneği çeşitli modlar motorun çalışması, mevcut hız karakteristiği (TLC) ile belirlenir - jeneratör tarafından sağlanan maksimum akımın, güç çıkışlarında sabit bir voltajda rotor hızına bağımlılığı. Şek. 1, jeneratörün akım-hız karakteristiğini gösterir.

Pirinç. 1. Jeneratör setlerinin akım-hız karakteristiği.

Grafik aşağıdaki karakteristik noktaları içerir:

N0 - jeneratörün akım vermeye başladığı yüksüz ilk rotor hızı;

Ixd - minimum kararlı hıza karşılık gelen bir hızda jeneratör çıkış akımı boşta hareket motor. Modern jeneratörlerde bu modda verilen akım nominalin %40-50'si kadardır;

Idm, 5000 dak "" (modern jeneratörler için 6000 dak "") rotor hızında maksimum (nominal) çıkış akımıdır.

Belirlenen TLC vardır:

• kendi kendine uyarma ile (uyarma sargı devresi kendi jeneratörü tarafından çalıştırılır);
• bağımsız uyarma ile (uyarma sargı devresi harici bir kaynaktan güç alır);
• bir jeneratör seti için (devreye bir voltaj regülatörü dahildir);
• jeneratör için (voltaj regülatörü devre dışı bırakılır);
• soğuk durumda (soğuk, jeneratör düğümlerinin sıcaklığının pratik olarak ortam hava sıcaklığına (25 ± 10) ° C eşit olduğu bir durum olarak anlaşılır, çünkü TLC'nin deneysel olarak belirlenmesi sırasında jeneratör ısınır, deney süre minimum, yani 1 dakikadan fazla olmamalıdır ve düğümlerin sıcaklığı tekrar ortam hava sıcaklığına eşit olduktan sonra deney tekrarlanmalıdır);
  ısıtılmış durumda.

İÇİNDE teknik döküman Jeneratörler genellikle TLC'nin tamamı için değil, yalnızca bireysel karakteristik noktaları için belirtilir (bkz. Şekil 1).

Bu noktalar şunları içerir:

• ilk rölanti hızı n0. Yüksüz jeneratörün ayarlanmış voltajına karşılık gelir;
• Jeneratör tarafından verilen en yüksek akım Idm. (Otomobil valf jeneratörleri kendi kendini sınırlayıcıdır, yani değeri mevcut gücün değerine yakın olan Idm gücüne ulaşmıştır. kısa devre, jeneratör, dönme hızında daha fazla artış ile mevcut tüketicilere daha büyük bir değer veremez. Nominal voltaj ile çarpılan akım Idm, araba jeneratörlerinin nominal gücünü belirler);
• tasarım modunda dönüş hızı npn ve akım gücü Idn. (Tasarım modu noktası, TLC'nin orijinden çizilen tanjanta değdiği noktada belirlenir. Yaklaşık olarak hesaplanan akım kuvveti değeri 0,67 Idm dönüş frekansı olarak belirlenebilir, jeneratörün akımı artar ve buna bağlı olarak, düğümlerinin ısınması, ancak aynı zamanda jeneratörün şaftında bulunan bir fan tarafından soğutulmasının yoğunluğu artar.
• içten yanmalı motorun (ICE) rölantisine karşılık gelen modda dönme hızı nxd ve akım gücü Ixd. Bu modda, jeneratör, başta karbüratörlü içten yanmalı motorlarda ateşleme olmak üzere bir dizi önemli tüketiciye güç sağlamak için gerekli akım gücünü sağlamalıdır.

Jeneratörünüzün parametreleri nasıl tanımlanır:

Yerli jeneratörler için: Yeni yerli motor modelleri (VAZ-2111, 2112, ZMZ-406, vb.) için: kompakt tasarım jeneratörler (94.3701 vb.) kurulur. Fırçasız (indüktör) jeneratörler (VAZ'lar için 955.3701, UAZ'ler için G700A), sahip oldukları geleneksel tasarımdan farklıdır. kalıcı mıknatıslar, ve uyarma sargıları - statorda (karışık uyarma). Bu, bir fırça tertibatı (jeneratörün savunmasız bir parçası) ve kayar halkalar olmadan yapmayı mümkün kıldı. Ancak bu jeneratörler biraz daha büyük bir kütleye ve daha yüksek bir gürültü seviyesine sahiptir.

Jeneratörün kalkanında genellikle ana parametreleri belirtilir:

• anma gerilimi 14 veya 28 V (elektrik sisteminin anma gerilimine bağlı olarak);
• jeneratörün maksimum çıkış akımı olarak alınan anma akımı;
• tipi, jeneratör markası.

Jeneratör setinin ana özelliği, akım-hız karakteristiğidir (TLC), yani jeneratör tarafından şebekeye sağlanan akımın, jeneratörün güç çıkışlarında sabit bir voltajda rotorunun hızına bağımlılığıdır.

Bu özellik, jeneratör grubu, jeneratör anma akımının en az %50'si olan, A / h cinsinden ifade edilen nominal kapasiteye sahip tam şarjlı bir pil ile tam olarak çalıştığında belirlenir. Karakteristik, jeneratörün soğuk ve ısıtılmış hallerinde belirlenebilir. Bu durumda, jeneratörün tüm parçalarının ve tertibatlarının sıcaklığının, değeri 23±5°C olması gereken ortam sıcaklığına eşit olduğu soğuk durum böyle anlaşılır. Hava sıcaklığı, jeneratör hava girişinden 5 cm uzaklıkta bir noktada belirlenir. Jeneratör, içinde açığa çıkan güç kayıpları nedeniyle karakterizasyon sırasında ısındığından, soğuk durumda TLC'yi kaydetmek metodik olarak zordur ve çoğu şirket, jeneratörlerin akım-hız özelliklerini ısıtılmış durumda, yani durumda verir. Jeneratörün bileşenlerinin ve parçalarının, yukarıdaki soğutma havası sıcaklığında jeneratörde oluşan güç kayıpları nedeniyle belirlenen her noktada sabit bir değere ısıtılması.

Karakteristiklerin kaldırılması sırasında dönüş hızındaki değişim aralığı, jeneratör setinin 2A'lık bir akım geliştirdiği minimum frekans (yaklaşık 1000 dak-1) ile maksimum arasındadır. Karakterizasyon, daha yüksek frekanslarda 500 ila 4000 dak-1 ve 1000 dak-1 aralığında gerçekleştirilir. Bazı şirketler, nominal voltajda, yani 14 V'ta belirlenen akım hızı karakteristiklerini sağlar. arabalar. Bununla birlikte, bu tür özellikleri yalnızca yüksek düzeyde voltaj bakımı için özel olarak yeniden oluşturulmuş bir regülatör ile kaldırmak mümkündür. Akım-hız karakteristiği alınırken voltaj regülatörünün çalışmasını önlemek için, 12 voltluk bir yerleşik sistem için Ut = 13,5 ± 0,1 V voltajlarında belirlenir. Akım hızı karakteristiğinin belirlenmesi için hızlandırılmış bir yönteme de izin verilir; bu, jeneratörün bu frekansa, akım gücüne ve yukarıda belirtilen voltaja karşılık gelen 3000 dak-1 hızında 30 dakika boyunca ısındığı özel bir otomatik stand gerektirir. Karakterizasyon süresi, sürekli değişen hızda 30 s'yi geçmemelidir.

Mevcut hız karakteristiği, aşağıdakileri içeren karakteristik noktalara sahiptir:

n0 - yüksüz ilk hız. Karakterizasyon genellikle yük akımı (yaklaşık 2A) ile başladığından, bu nokta x ekseni ile kesişime alınan karakterizasyonun ekstrapolasyonu ile elde edilir.

nL minimum çalışma hızıdır, yani motorun rölanti hızına yaklaşık olarak karşılık gelen hızdır. Koşullu olarak kabul edildi, nL = 1500 dak-1. Bu frekans, mevcut IL'ye karşılık gelir. "Kompakt" jeneratörler için Bosch firması nL=1800 dk-1 kabul etti. Tipik olarak IL, nominal akımın %40...50'sidir.

nR, nominal akım IR'nin üretildiği nominal hızdır. Bu hızın nR = 6000 dak-1 olduğu varsayılmaktadır. IR, jeneratör setinin nR hızında üretmesi gereken en küçük akımdır.

NMAX - maksimum hız. Bu hızda, jeneratör maksimum akım Imax'ı üretir. Tipik olarak, maksimum akım nominal IR'den çok az farklıdır (%10'dan fazla değildir).

Üreticiler kendi bilgi materyalleri temel olarak sadece akım-hız karakteristiğinin karakteristik noktaları. Bununla birlikte, yeterli bir doğruluk derecesine sahip binek otomobillerin jeneratör setleri için, mevcut güç IR'nin bilinen nominal değerinden ve Şekil 8'e göre karakteristikten akım-hız karakteristiğini belirlemek mümkündür. jeneratör akımının nominal değerine göre verilmiştir.

Akım hızı karakteristiğine ek olarak, jeneratör seti ayrıca kendi kendine uyarılma frekansı ile de karakterize edilir. Jeneratör, akülü bir araçta çalışırken, jeneratör seti, rölanti devrinden daha düşük bir motor devrinde kendinden tahrikli olmalıdır. Bu durumda, elbette, devre, jeneratör üreticisi tarafından kendisi için belirtilen bir güçle jeneratör setinin çalışabilir durumunu izlemek için bir lamba ve devre tarafından sağlanıyorsa buna paralel dirençler içermelidir.

Jeneratörün enerji yeteneklerini göstermenin, yani jeneratörün motordan aldığı güç miktarını belirlemenin mümkün olduğu bir başka özellik, katsayısının değeridir. faydalı eylem(verim), akım-hız karakteristiğinin noktalarına karşılık gelen modlarda belirlenir (Şekil 8), Şekil 8'e göre verimlilik değeri oryantasyon için verilmiştir, çünkü jeneratörün tasarımına bağlıdır - statorun monte edildiği plakaların kalınlığı, kayma halkalarının çapı, yataklar, sargı direnci vb., ancak esas olarak jeneratörün gücüne bağlıdır. Jeneratör ne kadar güçlü olursa verimliliği de o kadar yüksek olur.

Şekil 8. Otomotiv jeneratörlerinin çıkış özellikleri: 1 - akım-hız karakteristiği, 2 - akım-hız karakteristiği noktalarında verimlilik

Son olarak, jeneratör seti, hız, yük akımı ve sıcaklık belirli sınırlar içinde değiştiğinde, çıkış voltajının aralığı ile karakterize edilir. Tipik olarak şirket broşürleri, jeneratör setinin kontrol noktasındaki "+" güç çıkışı ile "kütlesi" arasındaki voltajı veya jeneratör seti 6000 dak-1 hızında soğukken regülatör ayar voltajını gösterir, bir yük 5 A ve pille çalışma ve ayrıca termal kompanzasyon - ortam sıcaklığına bağlı olarak düzenlenmiş voltajda bir değişiklik. Termal kompanzasyon, ortam sıcaklığı ~1°C değiştiğinde voltajdaki değişikliği karakterize eden bir katsayı olarak gösterilir. Yukarıda gösterildiği gibi, sıcaklık arttıkça jeneratör set voltajı azalır. Binek araçlar için bazı şirketler, aşağıdaki regülatör ayarlarına ve termal kompanzasyona sahip jeneratör setleri sunar:

Ayar gerilimi, V ................................ 14,1±0,1 14,5+0, bir
Termal kompanzasyon, mV/°С................................ -7+1,5 -10±2

Jeneratör Parametreleri

Tabloda aşağıdaki gösterimler kullanılmıştır: P max - maksimum çıkış gücü, U nom - nominal voltaj, I max - maksimum rotor hızında maksimum çıkış akımı (çoğu jeneratör için maksimum hız olarak 6000 rpm alınır), N o - başlangıç uyarma frekansı üreteci (I \u003d 0), N r - tasarım modunda jeneratör hızı, I r - tasarım modunda akım gücü.

Bu nedenle, bu frekanstaki ilk uyarma frekansını ve akımı, son frekansı ve maksimum akımı ve ayrıca bir ara değeri bilerek, jeneratörün oldukça doğru üç noktalı TLC'sini oluşturmak mümkündür.

• Yerli üretim jeneratörler
• Yabancı şirketler tarafından üretilen jeneratörler

Jeneratör grupları için bağlantı şemaları

Pirinç. 2. Jeneratör setlerinin şemaları.
1 - jeneratör;
2 - jeneratör stator sargısı;
3 - jeneratörün uyarma sargısı;
4 - güç doğrultucu;
5 - voltaj regülatörü;
6.8 - jeneratör sağlık izleme sistemindeki dirençler;
7 - ek uyarma sargısı doğrultucu;
9 - jeneratörün performansını izlemek için lamba;
10 - kontak anahtarı;
11 - kapasitör;
12 - Jeneratör setinin elektrik devresinin pili, uyarma sargısının aracın yerleşik ağına bağlanma seçeneğine ve çalışma sırasında voltaj seviyesinin sapmasına bağlıdır. Jeneratörün voltaj regülatörü ile bağlantısı ve jeneratörün performansını izlemek için elemanlar esas olarak Şekil 2'de gösterilen şemalara göre gerçekleştirilir. Şema 1 ve 2'deki terminal tanımları, BOSCH tarafından kabul edilenlere ve 3 - NIPPON DENSO'ya karşılık gelir. Ancak, diğer firmalar farklı tanımlamalar kullanabilir.

İtibaren elektrik devresi Jeneratör seti, uyarma sargısının aracın yerleşik ağına bağlanma seçeneğine ve çalışma sırasında voltaj seviyesinin sapmasına bağlıdır. Jeneratörün voltaj regülatörü ile bağlantısı ve jeneratörün performansını izlemek için elemanlar esas olarak Şekil 2'de gösterilen şemalara göre gerçekleştirilir. Şema 1 ve 2'deki terminal tanımları, BOSCH tarafından kabul edilenlere ve 3 - NIPPON DENSO'ya karşılık gelir. Ancak, diğer firmalar farklı tanımlamalar kullanabilir.

Şema 1 en yaygın olarak, özellikle Avrupa yapımı otomobiller Volvo, Audi, Mercedes, Opel, BMW, vb.'de kullanılır. Jeneratörün tipine, gücüne, üreticisine ve özellikle piyasaya sürülme zamanına bağlı olarak, güç doğrultucu değişebilir. stator sargısının sıfır noktasına bağlı ek bir doğrultucu kol içermez, yani. 8 değil, 6 diyot varsa, şema 3'te gösterildiği gibi güç zener diyotlarına monte edilmelidir.

Jeneratör sürücüsü

Jeneratörlerin tahriki, bir kayış tahriki ile krank milinin kasnağından gerçekleştirilir. Nasıl daha büyük çap krank mili üzerindeki kasnak ve jeneratör kasnağının çapı ne kadar küçükse (çap oranına dişli oranı denir), sırasıyla jeneratör hızı o kadar yüksek, tüketicilere daha fazla akım verebilmektedir. V-kayışlı tahrik, 1.7-3'ten büyük dişli oranları için geçerli değildir. Her şeyden önce, bunun nedeni küçük çaplı kasnaklarda V kayışının yoğun bir şekilde aşınmasıdır. Üzerinde modern modeller kural olarak, tahrik V-oluklu bir kayış tarafından gerçekleştirilir. Daha fazla esnekliği nedeniyle, jeneratöre küçük çaplı bir kasnak takmanıza ve sonuç olarak daha yüksek dişli oranları elde etmenize, yani yüksek hızlı jeneratörlerin kullanılmasına izin verir. V-oluklu kayışın gerginliği, kural olarak, sabit bir jeneratöre sahip gergi makaraları tarafından gerçekleştirilir.

Jeneratörlerin montajı

Jeneratörler, motorun ön tarafına özel braketlerle cıvatalanmıştır. Jeneratörün sabitleme ayakları ve gergi halkası kapaklarda bulunmaktadır. Sabitleme iki pençe ile gerçekleştirilirse, her iki kapakta da bulunurlar, bir pençe varsa, ön kapakta bulunur. Arka ayağın deliğinde (iki montaj ayağı varsa), genellikle motor braketi ile bacak yuvası arasındaki boşluğu ortadan kaldıran bir ara burç bulunur.

Voltaj regülatörleri

Regülatörler, jeneratör voltajını belirli sınırlar içinde tutar. optimum performans aracın yerleşik ağına dahil olan elektrikli cihazlar. Tüm voltaj regülatörleri, voltaj sensörleri olan ölçüm elemanlarına ve onu düzenleyen çalıştırma elemanlarına sahiptir.

Titreşim kontrolörlerinde ölçme ve çalıştırma elemanı bir elektromanyetik röledir. Kontak-transistörlü kontrolörler için, elektromanyetik röle ölçme kısmında, elektronik elemanlar ise çalıştırma kısmında bulunmaktadır. Bu iki tip regülatör artık tamamen elektronik olanlarla değiştirilmiştir.

Yarı iletken temassız elektronik regülatörler genellikle jeneratörün içine yerleştirilir ve bir fırça tertibatı ile birleştirilir. Rotor sargısının besleme şebekesine açıldığı zamanı değiştirerek uyarma akımını değiştirirler. Bu regülatörler yanlış hizalamaya tabi değildir ve kontakların güvenilirliğini kontrol etmek dışında herhangi bir bakım gerektirmez.

Voltaj regülatörleri, termal dengeleme özelliğine sahiptir - optimum akü şarjı için motor bölmesindeki hava sıcaklığına bağlı olarak aküye sağlanan voltajı değiştirir. Hava sıcaklığı ne kadar düşükse, aküye o kadar fazla voltaj sağlanmalıdır ve bunun tersi de geçerlidir. Termal kompanzasyon değeri 1°C'de 0,01 V'a kadar ulaşır. Bazı uzaktan regülatör modellerinde (2702.3702, РР-132А, 1902.3702 ve 131.3702) kademeli manuel voltaj seviye anahtarları (kış/yaz) bulunur.

Voltaj regülatörünün çalışma prensibi

Şu anda, tüm jeneratör setleri, genellikle jeneratörde yerleşik olan katı hal elektronik voltaj regülatörleri ile donatılmıştır. Yürütme ve tasarım şemaları farklı olabilir, ancak tüm düzenleyiciler için çalışma prensibi aynıdır. Regülatörsüz bir jeneratörün voltajı, rotorunun hızına, uyarma sargısının yarattığı manyetik akıya ve dolayısıyla bu sargıdaki akım gücüne ve jeneratör tarafından tüketicilere verilen akım miktarına bağlıdır. Dönme hızı ve uyarma akımı ne kadar yüksek olursa, jeneratör voltajı o kadar yüksek, yük akımı o kadar büyükse, bu voltaj o kadar düşük olur.

Voltaj regülatörünün işlevi, uyarma akımı üzerindeki etki nedeniyle hız ve yük değiştiğinde voltajı stabilize etmektir. Elbette daha önceki titreşim voltaj regülatörlerinde yapıldığı gibi bu devreye ek bir direnç ekleyerek uyarma devresindeki akımı değiştirebilirsiniz ancak bu yöntem bu dirençteki güç kaybı ile ilişkilidir ve elektronik regülatörlerde kullanılmaz. Elektronik regülatörler, ikaz sargısının açma süresinin bağıl süresini değiştirirken, ikaz sargısını şebekeden açıp kapatarak ikaz akımını değiştirirler. Gerilimi stabilize etmek için uyarma akımının gücünü azaltmak gerekiyorsa, uyarma sargısının açılma süresi azalır, artırmak gerekirse artar.

Çalışma prensibi elektronik regülatörŞekil l'de gösterilen Bosch'tan EE 14V3 tipi regülatörün oldukça basit bir diyagramında göstermek uygundur. dokuz:

Şekil 9. BOSCH EE14V3 voltaj regülatör devresi: 1 - jeneratör, 2 - voltaj regülatörü, SA - kontak anahtarı, HL - gösterge panelinde kontrol lambası

Devrenin çalışmasını anlamak için, yukarıda gösterildiği gibi, zener diyotun stabilizasyon voltajının altındaki voltajlarda kendi içinden akım geçmediği unutulmamalıdır. Voltaj bu değere ulaştığında zener diyot “kırılır” ve üzerinden akım geçmeye başlar. Böylece regülatördeki zener diyot, jeneratör voltajının karşılaştırıldığı voltaj standardıdır. Ayrıca transistörlerin kollektör ile emiter arasından akım geçirdiği bilinmektedir. "Temel yayıcı" devresinde akım akıyorsa açıktır ve bu akımın geçmesine izin vermeyin, yani. baz akımı kesilirse kapanır. Zener diyotu VD2'ye giden voltaj, jeneratörün "D +" çıkışından, sıcaklık kompanzasyonu yapan R1 dirençleri (R3 ve diyot VD1) üzerindeki bir voltaj bölücü aracılığıyla sağlanır. Jeneratör voltajı düşükken ve zener diyotundaki voltaj stabilizasyon voltajından daha düşükse, zener diyotu içinden kapatılır ve bu nedenle, transistör VT1'in temel devresinde akım akmaz, transistör VT1 de kapalıdır.Bu durumda, direnç R6'dan geçen akım "D +" çıkışı, yayıcı-toplayıcı bağlantı akımı aracılığıyla açılan transistör VT2'nin temel devresine girer, ayrıca açılan transistör VT3'ün tabanından akmaya başlar.Bu durumda, jeneratörün uyarma sargısı güç devresine emitör-toplayıcı bağlantısı VT3 üzerinden bağlanır.

Kollektör terminallerinin birleştirildiği ve bir transistörün temel devresinin diğerinin vericisinden güç aldığı VT2 ve VT3 transistörlerinin bağlantısına Darlington devresi denir. Bu bağlantıyla, her iki transistör de büyük kazançlı bir bileşik transistör olarak düşünülebilir. Tipik olarak, böyle bir transistör, tek bir silikon kristali üzerinde yapılır. Jeneratör voltajı, örneğin rotorunun dönme hızındaki bir artış nedeniyle artmışsa, zener diyot VD2'deki voltaj da artar, bu voltaj stabilizasyon voltajı değerine ulaştığında, zener diyot VD2 "kırılır" , içinden geçen akım, verici-toplayıcı bağlantısının açtığı ve kompozit transistör VT2, VT3'ün tabanının çıkışını toprağa kısa devre yaptığı transistör VT1'in temel devresine akmaya başlar. Kompozit transistör, uyarma sargısının güç kaynağı devresini keserek kapanır. Uyarma akımı düşer, jeneratör voltajı düşer, zener diyot VT2, transistör VT1 kapanır, kompozit transistör VT2, VT3 açılır, uyarma sargısı güç devresine yeniden bağlanır, jeneratör voltajı artar ve işlem tekrarlanır. Böylece, jeneratör voltajının regülatör tarafından düzenlenmesi, güç devresindeki uyarma sargısını açmanın nispi süresindeki bir değişiklik yoluyla ayrı olarak gerçekleştirilir. Bu durumda, uyarma sargısındaki akım, Şekil 10'da gösterildiği gibi değişir. Jeneratör hızı artmış veya yükü azalmış ise sargı açma süresi kısalır, hız azalmış veya yük artmış ise artar. Regülatör devresinde (bkz. Şekil 9) otomobillerde kullanılan tüm voltaj regülatörlerinin devrelerinin karakteristik elemanları vardır. VD3 diyotu, kompozit transistör VT2, VT3'ü kapatırken, önemli endüktanslı uyarma sargısının açık devresi nedeniyle meydana gelen tehlikeli voltaj dalgalanmalarını önler. Bu durumda alan sargı akımı bu diyot üzerinden kapatılabilir ve tehlikeli voltaj dalgalanmaları oluşmaz. Bu nedenle, VD3 diyotuna söndürme denir. Direnç R7, sert bir geri besleme direncidir.

Şekil 10. Voltaj regülatörünün çalışması sırasında t zaman içinde uyarma sargısındaki JB'deki akım gücündeki değişiklik: ton, ton - sırasıyla, voltaj regülatörünün uyarma sargısını açma ve kapatma zamanı; n1 n2 - jeneratör rotorunun dönüş frekansı ve n2, n1'den büyük; JB1 ve JB2 - alan sargısındaki ortalama akım değerleri

Kompozit transistör VT2, VT3 açıldığında, voltaj bölücünün direnci R3 ile paralel olarak bağlandığı ortaya çıkarken, zener diyot VT2 üzerindeki voltaj keskin bir şekilde azalır, bu da regülatör devresinin anahtarlanmasını hızlandırır ve arttırır. jeneratör setinin voltaj kalitesi üzerinde olumlu bir etkisi olan bu anahtarlamanın frekansı. Kondansatör C1, regülatörü girişindeki voltaj darbelerinin etkisinden koruyan bir tür filtredir. Genel olarak, regülatör devresindeki kapasitörler, bu devrenin salınım moduna geçişini ve regülatörün çalışması üzerindeki yabancı yüksek frekanslı parazitlerin etkisinin olasılığını engeller veya transistörlerin anahtarlanmasını hızlandırır. İkinci durumda, bir anda şarj olan kapasitör, başka bir anda transistörün temel devresine boşaltılır, transistörün bir deşarj akımı dalgalanmasıyla geçişini hızlandırır ve sonuç olarak ısınmasını ve enerjisini azaltır. içindeki kayıp.

Şekil 9, jeneratör setinin çalışabilir durumunu izlemek için HL lambasının rolünü açıkça göstermektedir (aracın gösterge panelindeki şarj kontrol lambası). Araç motoru kapalıyken, SA kontak anahtarının kontaklarının kapatılması, GA aküsünden gelen akımın bu lambadan jeneratörün uyarma sargısına akmasına izin verir. Bu, jeneratörün ilk uyarılmasını sağlar. Aynı zamanda, lamba yanar ve uyarma sargı devresinde açık devre olmadığının sinyalini verir. Motoru çalıştırdıktan sonra, "D +" ve "B +" jeneratör terminallerinde hemen hemen aynı voltaj belirir ve lamba söner. Araba motoru çalışırken jeneratör voltaj üretmezse, HL lambası bu modda yanmaya devam eder, bu bir jeneratör arızası veya kırık bir tahrik kayışı sinyalidir. Jeneratör setine bir direnç R'nin eklenmesi, HL lambasının teşhis yeteneklerinin genişletilmesine yardımcı olur. Bu direncin varlığında araç motoru çalışırken ikaz sargısında açık devre olması durumunda HL lambası yanar. Şu anda, giderek daha fazla şirket, ek bir uyarma sargısı doğrultucu olmadan jeneratör setlerinin üretimine geçiyor. Bu durumda jeneratör faz çıkışı regülatöre bağlanır. Araba motoru çalışmıyorken jeneratör fazının çıkışında voltaj yoktur ve bu durumda voltaj regülatörü akünün ikaz sargısına boşalmasını önleyen bir moda geçer. Örneğin, kontak anahtarı açıldığında, regülatör devresi çıkış transistörünü, uyarma sargısındaki akımın küçük olduğu ve bir amperin kesirleri kadar olduğu bir salınım moduna geçirir. Motoru çalıştırdıktan sonra jeneratör faz çıkışından gelen bir sinyal regülatör devresini normal çalışmaya sokar. Bu durumda regülatör devresi ayrıca jeneratör setinin çalışabilir durumunu izlemek için lambayı kontrol eder.

Şekil 11. Bosch EE14V3 regülatörü tarafından 6000 dak-1 hızında ve 5A yük akımında tutulan voltajın sıcaklığa bağımlılığı.

Güvenilir çalışması için, akümülatörün elektrolit sıcaklığındaki bir düşüşle, aküye jeneratör setinden sağlanan voltajın biraz artmasını ve sıcaklıktaki bir artışla azalmasını gerektirir. Korunan voltaj seviyesini değiştirme işlemini otomatikleştirmek için, akü elektrolitine yerleştirilen ve voltaj regülatör devresine dahil olan bir sensör kullanılır. Ancak bu sadece gelişmiş arabalar içindir. En basit durumda, regülatördeki sıcaklık kompanzasyonu, jeneratöre giren soğutma havasının sıcaklığına bağlı olarak jeneratör setinin voltajı belirtilen sınırlar içinde değişecek şekilde seçilir. Şekil 11 gösterir sıcaklık bağımlılığı Bosch EE14V3 regülatörü tarafından çalışma modlarından birinde desteklenen voltaj. Grafik ayrıca bu voltajın değeri için tolerans alanını da gösterir. Bağımlılığın azalan doğası, aşağıdaki durumlarda pilin iyi bir şekilde şarj edilmesini sağlar. negatif sıcaklık sırasında elektrolitinin artan kaynamasının önlenmesi ve Yüksek sıcaklık. Aynı nedenden dolayı, özellikle tropik bölgelerde çalışmak üzere tasarlanmış araçlarda, ılıman ve soğuk iklimlerde olduğundan daha düşük bir ayar voltajıyla voltaj regülatörleri kurulur.

Jeneratör setinin farklı modlarda çalışması

Motoru çalıştırırken, ana elektrik tüketicisi marş motorudur, akım yüzlerce ampere ulaşır ve bu da akü terminallerinde önemli bir voltaj düşüşüne neden olur. Bu modda, elektrik tüketicilerine yalnızca yoğun şekilde boşalmış olan pil tarafından güç sağlanır. Motoru çalıştırdıktan hemen sonra jeneratör ana elektrik kaynağı haline gelir. Pili şarj etmek ve elektrikli aletleri çalıştırmak için gerekli akımı sağlar. Aküyü yeniden şarj ettikten sonra, voltajı ile jeneratör arasındaki fark azalır ve bu da şarj akımında bir azalmaya neden olur. Jeneratör hala güç kaynağıdır ve pil, jeneratör voltaj dalgalanmalarını yumuşatır.

Güçlü elektrik tüketicileri açıldığında (örneğin, arka cam buz çözücü, farlar, ısıtıcı fan vb.) ve düşük rotor hızı (düşük motor hızı), tüketilen toplam akım jeneratörün kapasitesinden daha fazla olabilir. teslim. Bu durumda, yük aküye düşecek ve ek bir voltaj göstergesi veya voltmetre okumaları ile kontrol edilebilen deşarj olmaya başlayacaktır.

Jeneratörün yerli bir analogla değiştirilmesi. Öneriler.

Bir araçtaki bir alternatör tipini bir başkasıyla değiştirmek, dört koşul karşılandığında her zaman mümkündür:

• jeneratörler aynı akım hızı özelliklerine sahiptir veya enerji göstergeleri açısından, yedek jeneratörün özellikleri değiştirilenden daha kötü değildir;
• motordan jeneratöre dişli oranı aynıdır;
  genel ve bağlantı boyutları yedek jeneratör, motora takmanıza izin verir. Yabancı binek otomobillerin jeneratörlerinin çoğunun tek ayaklı bir montajı olduğu, yerli jeneratörlerin ise motora iki ayakla monte edildiği akılda tutulmalıdır, bu nedenle değiştirme
• yerli bir jeneratöre sahip yabancı bir jeneratör büyük olasılıkla motordaki jeneratör montaj braketinin değiştirilmesini gerektirecektir;
• yedek ve yedek jeneratör setlerinin şemaları aynıdır.

Aküyü bir araca takarken kutupların doğru olduğundan emin olun. Hata, jeneratör doğrultucusunun derhal arızalanmasına yol açacaktır, bir yangın meydana gelebilir. Aynı sonuçlar, motoru çalıştırırken de mümkündür. dış kaynak yanlış polarite bağlantısı ile akım (aydınlatma). Araba kullanırken şunları yapmalısınız:

• elektrik kablolarının durumunu, özellikle jeneratör, voltaj regülatörü için uygun tellerin kontaklarının bağlantılarının temizliğini ve güvenilirliğini izleyin. Zayıf temaslarda, yerleşik voltaj izin verilen sınırların ötesine geçebilir;
• araba gövdesi parçalarının elektrik kaynağı sırasında jeneratörden ve aküden tüm kabloları ayırın;
• alternatör kayışının doğru gerginliğini kontrol edin. Gevşek bir kemer sağlamaz verimli çalışma jeneratör, çok fazla gerilir, yataklarının tahrip olmasına yol açar;
• jeneratörün kontrol lambasının tutuşmasının nedenini hemen öğrenin.

Aşağıdaki eylemleri gerçekleştirmesine izin verilmez:

• Jeneratör doğrultucusunda bir arıza olduğundan şüpheleniyorsanız, aracı akü bağlı halde bırakın. Bu, pilin tamamen boşalmasına ve hatta elektrik kablolarında yangına neden olabilir;
• çıkışlarını toprağa ve birbirine kısa devre yaparak jeneratörün çalışabilirliğini kontrol edin;
• Voltaj regülatörünün arızalanma olasılığı nedeniyle motor çalışırken akü bağlantısını keserek jeneratörün sağlığını kontrol edin, elektronik elemanlar enjeksiyon sistemleri, ateşleme, araç bilgisayarı vb.;
• elektrolit, "Tosol" vb. maddelerin jeneratöre girmesine izin verin.