Генератор

Назначение. Генератор вырабатывает электрический ток, необходимый для питания всех приборов электрооборудования автомобиля, а также для заряда аккумуляторной бата­реи. На автомобилях применяются трехфазные генераторы переменного тока с вращающейся обмоткой возбуждения.

Устройство. Автомобильный генератор (рис. 40) состоит из следующих деталей:

• ро­тор, состоящий из вала 3 с шариковыми подшипниками 2, 11, обмотки возбуждения 4 и клювообразных полюсов 12;

• щетки 8 и контактные кольца 5, посредством которых постоянный ток подается к об­мотке возбуждения;

• статор 6 с трехфазной обмоткой, выполненной в виде отдельных катушек, насажен­ных на зубцы статора;

• передняя 1 и задняя 7 крышки генератора, которые имеют кронштейны для крепления генератора к двигателю;

• стяжные болты, соединяющие в единый корпус статор и крышки;

• выпрямительный блок 10, установленный в задней крышке;

• вентилятор 13 для охлаждения обмоток и шкив 14 привода генератора, установленные на выступающем конце вала ротора.

Принцип действия. Вал ротора приводится во вращение от коленчатого вала двига­теля через клиноременную передачу. Магнитное поле создается обмоткой возбуждения и двенадцатиполюсным магнитом, которые находятся в роторе. Обмотка возбуждения закреп­лена на втулке ротора, а ее выводы припаяны к контактным кольцам. Постоянный ток в об­мотку возбуждения подается от АКБ через выключатель зажигания, реле-регулятор, щетки и контактные кольца. При вращении ротора генератора магнитное поле ротора пересекает си­ловыми линиями проводники обмотки статора и в них индуктируется переменный электри­ческий ток. Переменный ток поступает в трехфазный выпрямительный блок. В выпрями­тельном блоке происходит преобразование переменного тока в постоянный и во внешнюю цепь подается постоянный ток. Контроль за работой генератора водитель осуществляет с по­мощью амперметра (или сигнальной лампы), установленного на щитке приборов.

Для поддержания в сети постоянного напряжения, вырабатываемого генератором, не­зависимо от частоты вращения коленчатого вала двигателя и для защиты генератора от пере­грузок служит реле-регулятор.

Реле-регулятор состоит из следующих приборов: регулятора напряжения; реле обрат­ного тока; ограничителя тока.

Регулятор напряжения поддерживает заданное напряжение генератора независимо от изменения частоты вращения вала, нагрузки генератора и изменения температуры. Реле обратного тока включает генератор в систему электрооборудования, когда его напряжение выше, чем напряжение АКБ, и отключает, когда его напряжение ниже напряжения АКБ. Ог­раничитель тока необходим для защиты генератора от перегрузки (при коротком замыка­нии, разряженной АКБ и т.п.).

Существует 4 типа реле-регуляторов: контактно-вибрационные; контактно- транзисторные (рис. 41), бесконтактные транзисторные (рис. 42); интегральные.

Недостатком контактных реле-регуляторов является наличие в их конструкции меха­нической (контактной) системы разрыва электрической цепи. Это требует в процессе экс­плуатации систематической проверки и настройки реле-регулятора. В настоящее время все большее распространение получают бесконтактные (транзисторные и интегральные) реле- регуляторы. Это обусловлено тем, что они более надежны в работе, просты в эксплуатации и меньше по размеру и весу. Кроме того, современные генераторы обладают свойством само­ограничения и имеют кремниевые выпрямители, что позволяет убрать из конструкции реле- регуляторов ограничитель тока и реле обратного тока, т.е. регуляторы напряжения совре­менных генераторов имеют в конструкции только регулятор напряжения.

Бесконтактные реле-регуляторы состоят из измерительного и регулирующего уст­ройств.

Принцип действия реле-регулятора. Измерительное устройство вырабатывает сиг­нал, необходимый для закрывания выходных транзисторов после получения регулируемого напряжения. Регулировочное устройство усиливает сигналы измерительного устройства и регулирует силу тока возбуждения генератора.

При увеличении частоты вращения коленчатого вала двигателя напряжение, выраба­тываемое генератором, возрастает. При достижении верхнего предела регулируемого напря­жения реле-регулятор уменьшает ток в обмотке возбуждения и напряжение, вырабатываемое генератором, уменьшается. При уменьшении частоты вращения коленчатого вала двигателя напряжение уменьшается, реле-регулятор увеличивает ток в обмотке возбуждения генерато­ра и напряжение, вырабатываемое генератором, возрастает.