Бесщеточные генераторы

Бесщеточные генераторы обладают повышенной надежностью и долговечностью, т.к. у них отсутствует щеточно-контактный узел, подверженный износу и загрязнению, а обмотка возбуждения неподвижна. Однако масса и габариты этих генераторов больше. Отечественная промышленность предлагает для установки на автомобилях ВАЗ индукторный генератор 955.3701 (см. рис. 5а) со смешанным магнито-электромагнитным возбуждением.

Рис. 5. Бесщеточные генераторы:

а - генератор 955.3701; б - генератор фирмы Delco-Remy (США);

1 - статор; 2 - ротор; 3 - постоянный магнит; 4 - обмотки возбуждения; 5 ‑ индуктор (магнитопровод обмотки возбуждения); 6 - кпювообразные полюсные половины

Он выполнен с использованием традиционной конструкции тракторных генераторов. Ротор генератора представляет собой стальную шестилучевую звездочку, между зубьями ротора размещены постоянные магниты. На зубцах статора помещена катушечная обмотка, соединенная в пятиугольник. Передняя крышка стальная. В ней располагается индуктор со втулкой, закрепленный за фланец к крышке. На втулке индуктора размещена обмотка возбуждения, намотанная на каркас. Между втулкой индуктора и втулкой ротора имеется воздушный зазор.

На стальную крышку надет подшипниковый щит с натяжным ухом и лапой, расположение которых позволяет применять генератор на любых автомобилях ВАЗ. Задняя крышка из алюминиевого сплава несет на себе выпрямительный блок БПВ 62-100, расположенный в ее внутренней полости и закрепленный на ней пятью изолированными болтами, а также регулирующее устройство, содержа­щее интегральный регулятор напряжения Я112Б и подстроенный резистор. Блок расположен на наружной поверхности задней крышки и закрыт .пластмассовым кожухом. Там же расположен помехоподавляющий конденсатор К-73-21 (2,2 мкФ).

Генератор, кроме основной обмотки возбуждения, имеет встречно ей включенную размагничивающую обмотку, расширяющую скоростной диапазон применения генератора.

Зарубежные бесконтактные генераторы выполняются на базе клюво-образной конструкции. Наиболее широко бесконтактную схему использует фирма Delco-Remy (рис. 5б). Отличие этих генераторов состоит в том, что одна полюсная, клювообразная половина посажена на вал, как у обычного щеточного генератора, а, другая в урезанном виде приваривается к ней по клювам немагнитным материалом.

Каркас обмотки возбуждения помещен на магнитопровод (индуктор), закрепленный на крышке генератора. Между этим магнитопроводом и полюсной системой имеется воздушный зазор. При ращении вала сидящая на ней полюсная половина вместе с приваренной к ней другой полюсной половиной вращаются при неподвижной обмотке возбуждения.

Техническое обслуживание генераторных установок

Обслуживание современных генераторных установок сведено к минимуму, Однако их эксплуатация требует соблюдения некоторых правил, связанных с наличием у них полупроводниковых элементов.

1. Не допускается работа генераторной установки с отключенной аккумуляторной батареей. Даже кратковременное отключение аккумуляторной батареи при работающем двигателе автомобиля может привести к выходу регулятора напряжения из строя.

2. Не допускается подсоединение к бортовой сети автомобиля источников электроэнергии обратной полярности («плюс» на «массе»), что может, например, произойти при попытке запуска двигателя от посторонней аккумуляторной батареи.

3. Не допускаются любые проверки в схеме генераторной установки с подключением источников повышенного напряжения.

4. При проведении на автомобиле сварочных работ клемма «масса» сварочного аппарата должна быть соединена со свариваемой деталью. Провода, идущие к генератору и регулятору напряжения, следует отключить.

Периодичность технического обслуживания генераторных установок обусловлена периодичностью технического обслуживания автомобиля.

Различают ежедневное техническое обслуживание (ЕО), первое и второе техническое обслуживание (ТО-1, ТО-2) и сезонное техническое обслуживание (СТО). Срок проведения каждого технического обслуживания зависит от условий эксплуатации автомобиля, которые подразделяются на пять категорий. Наиболее комфортные условия эксплуатации соответствуют 1 категории эксплуатации (в основном, эксплуатация по дорогам с асфальтобетонным и цементобетонным покрытием вне города); наиболее тяжелые - 5 категории (эксплуатация на естественных грунтовых дорогах, отвальных дорогах и т.п.). Периодичность ТО-1 и ТО‑2 применительно к 1 категории эксплуатации составляет в среднем у легковых автомобилей соответственно 4000 км и 16000 км, грузовых автомобилей 3000 и 12000 км.

Сезонное техническое обслуживание проводится два раза в год при подготовке автомобилей к эксплуатации в зимнее и летнее время. При ежедневном обслуживании перед выездом следует проверять, обеспечивает ли генераторная установка заряд аккумуляторной батареи при работающем двигателе.

При нормальной работе генераторной установки при повышении частоты вращения коленчатого вала двигателя амперметр на щитке приборов должен показывать заряд аккумуляторной батареи, вольтметр – напряжение 13-15 В (стрелка вольтметра находится в зеленой зоне), лампа контроля заряда аккумуляторной батареи должна погаснуть. Такую проверку, а также проверку усилия натяжного приводного ремня генератора следует проводить при каждом ТО-1. Прогиб нормально натянутого ремня при нажатии на середину наибольшей ветви динамометром должен составлять при усилии 4 кгс (40 Н) у автомобилей КамАЗ – 15‑22 мм, ЗИЛ - 8-14 мм, ГАЗ-31029, ГАЗ-33021 - 8-10 мм, "Москвич" - 7-9 мм, ГАЗ-66-001 - 10-15 мм, при 10 кгс (100 Н) у моделей ВАЗ - 10-15 мм.

Слабо натянутый ремень проскальзывает при передаче вращающего момента от двигателя к генератору, при этом наблюдается усиленный износ ремня и приводных шкивов, генератор не берет на себя нагрузку. Чрезмерное натяжение ремня сокращает срок службы подшипников генератора.

Помимо всех этих операций, при ТО-2 следует очистить наружные поверхности генераторов и регуляторов напряжения от пыли и грязи и проверить крепление проводов на их выводах, подтянуть при необходимости гайку крепления шкива и стяжные шпильки, а также проверить надежность крепления генератора на двигателе. При установке зазор между кронштейном двигателя и посадочными плоскостями лап генератора не допускается. Болты крепления должны быть надежно затянуты и предохранены от самоотворачивания.

После первых 50-60 тыс. км. пробега автомобиля, а в дальнейшем через одно ТО-2, проверяется высота щеток, а также состояние контактных колец и подшипников. Для этого генератор снимают с двигателя, отворачивают винты крепления щеткодержателя, вынимают щеткодержатель из генератора, проверяют легкость перемещения щеток в щеткодержателе. Затем щетки извлекают из щеткодержателя и замеряют их высоту. Там, где доступ к генератору это позволяет, например, на автомобиле «Москвич»-2140, снятие щеткодержателя можно производить без снятия генератора с двигателя.

Щетки первоначального размера 6,5x6x13 мм, износившиеся до высоты 8 мм, и размера 5x8x18 мм, в свободном состоянии выступающие из щеткодержателя менее чем на 5 мм, подлежат замене. В случае заедания щетки в щеткодержателе при ее перемещении отверстие щеткодержателя следует протереть ветошью, смоченной в неэтилированном бензине. Если поверхность контактных колец содержит следы масла и грязи, их также следует протереть аналогичным образом. При окислении контактных колец из-за длительного хранения или перерыва в работе их зачищают мелкой шкуркой. Кольца, износ которых превышает 0,5 мм, протачивают. Состояние подшипников проверяют, вращая вал генератора от руки при снятых щетках. При нормальном состоянии подшипников вращение вала должно происходить плавно, без заеданий, шумов и щелчков.

Сезонное техническое обслуживание сводится в основном к переводу переключателя посезонной регулировки напряжения там, где он есть, например, на генераторе Г273В автомобилей КамАЗ весной - в летнее положение (положение «Л»), осенью - в зимнее (положение «3»). Этот перевод генератора Г273 производят отверткой, вставляемой в шлиц переключателя.

Контрольные вопросы:

1. Что такое «клювообразная конструкция ротора» и почему она так выполняется?

2. Каковы преимущества бесщеточных генераторов и почему?

3. Как осуществляется передача вращения от коленчатого вала генератору?

4. Какие подшипники стоят на валу генератора?

5. Что такое «щеточный узел», и какие функции он выполняет?

6. Какое конструктивное мероприятие используют для предотвращения перекосов вала ротора относительно статора?

7. Можно ли на работающем двигателе отключать аккумулятор, если установлено электронный реле-регулятор?

8. Можно ли при проведении сварочных работ на автомобиле подключать клемму «+» генератора?

9. К чему приводит чрезмерное натяжение или слабое натяжение приводного ремня генератора?

10. В каком случае щетки генератора требуют замены?