книги из ГПНТБ / Майгур Г.Л. Электрооборудование автомобилей

П р и м е ч а н и я : 1. На автомобилях ГАЗ-51, ГАЗ-63, ГАЗ-63А устанавливается так­

же генератор Г-12Г.

2. Генератор Г-12В устанавливается взамен снятого с производства генератора Г-15Б.

3. На всех автомобилях КрАЗ с 1961 г. вместо генератора Г-8 устанавливается генера­

тор Г-107, что связано с переходом на напряжение 24 в.

Якорь генератора состоит из вала 4, сердеч­ ника 6, набранного из отдельных пластин элек­ тротехнической стали (для уменьшения нагрева вихревыми токами).

Обмотка 5 якоря уложена в пазы его сердеч­ ника в виде отдельных секций изолированного медного провода, закрепленных в пазах клинья­ ми, изготовленными из картона, прессшпана или другого материала. Клинья предупреждают вы­ ход обмотки из пазов и ее разрыв под действием центробежной силы, возникающей при вращении якоря. Концы проводов всех секций припаяны к медным пластинам коллектора 7, изолирован­ ным друг от друга, от втулки и двух фасонных шайб миканитом (прессованной слюдой); каж­ дая секция якоря соединена последовательно

спредыдущей.

Взащитной ленте 8 корпуса генератора пред­ усмотрен стяжной болт 9. Корпус имеет перед­ нюю 18 и заднюю 12 крышки, стянутые между собой болтами 13. В крышках установлены ша­

рикоподшипники 16, уплотненные сальниками 11, отражательные шайбы (прокладки) 14, держате­ ли сальников 21 и колпак 15 (на задней крышке). В передней и задней крышках некото­ рых генераторов имеются каналы и масленки для смазки шарикоподшипников генератора жидким маслом. В крышках большинства современных генераторов каналов нет, а подшипники смазы­ ваются только при сборке генератора.

На задней крышке генератора есть два щет­ кодержателя. Щеткодержатель 10 положитель­ ной щетки 22 соединен с массой, а щеткодержа­ тель 17 отрицательной щетки изолирован от массы изоляционной прокладкой. Щетки прижа­ ты к коллектору пружиной 23.

42

Щеткодержатели дают возможность «самоустанавливаться» щеткам, отчего уменьшается их износ, вибрация, а следовательно, и искрение между ними и коллектором, вызывающее окисле­ ние пластин.

Вал якоря приводится во вращение шкивом 20, закрепленным шпонкой и гайкой. Для осу­ ществления принудительной вентиляции, дающей возможность получить большую мощность при меньших габаритах и весе генератора, на шкиве 20 сделаны ребра 19, образующие крыльчатку, а в крышках 12 и 18 — вентиляционные окна.

На корпусе генератора имеются изолирован­ ные от него зажим Ш, соединенный с концом об­ мотки возбуждения, зажим Я, соединенный про­ водом с изолированным от массы щеткодержа­ телем отрицательной щетки, и зажим «на мас­ су» М.

Когда якорь генератора начинает вращаться, его обмотки пересекают слабый магнитный по­

При увеличении числа оборотов якоря маг­ нитный поток усиливается за счет поступления тока из обмоток якоря в обмотки возбуждения полюсных сердечников и при 600—800 об/мин э. д. с. 12-вольтного генератора достигает 13—15 в, после чего он автоматически включает­ ся во внешнюю цепь потребителей. При увеличе­ нии числа оборотов якоря генератора до 7000—8000 об/мин в современных автомобиль­ ных генераторах магнитный поток, а следо­ вательно, и напряжение резко возрастает, в то время как потребители требуют постоянного на­ пряжения. Резкое увеличение напряжения может привести к чрезмерному повышению зарядного

43

ратор от порчи, предусмотрена автоматическая регулировка напряжения.

Реле-регуляторы

На большинстве современных автомобилей установлен реле-регулятор РР-24 (рис. 9), пред­

назначенный для поддержания нормального на­ пряжения генератора, предохранения его от пе­ регрузки, автоматического включения потребите­

44

лей в сеть или отключения их. В реле-регуляторе имеются три автомата: регулятор напряжения (PH), ограничитель тока (ОТ) и реле обратно­ го тока (РОТ).

Р е г у л я т о р н а п р я ж е н и я (PH) служит для поддержания постоянного напряжения гене­ ратора при различных оборотах его якоря в пре­ делах 13,5—15 в (в зависимости от климатиче­ ских условий, времени года и места установки аккумуляторной батареи).

Регулятор напряжения состоит из ярма 14, сердечника 13 с обмоткой, кронштейна 12 под­ вески якорька с пружиной, двух вольфрамовых контактов 10, из которых нижний находится на якорьке, а верхний — на пластине 9 верхнего контакта, магнитного шунта И, добавочного со­ противления 80 ом, сопротивления температур­ ной компенсации 13 ом и выравнивающего со­ противления 1 ом.

Добавочное сопротивление 80 ом необходимо для резкого снижения тока в обмотке возбуж­ дения генератора в момент размыкания контак­ тов регулятора напряжения.

Сопротивление температурной компенсации 13 ом служит для понижения напряжения гене­ ратора, возрастающего вследствие нагрева об­ моток регулятора. Одновременно оно увеличи­ вает частоту вибрации контактов.

Для того чтобы лампочки в фарах горели не мигая, частота размыканий контактов не должна быть ниже 30 периодов в секунду, что обеспе­ чивается ускоряющим сопротивлением.

Выравнивающее сопротивление 1 ом дает воз­ можность предупредить чрезмерное повышение напряжения генератора при' увеличении числа оборотов якоря.

45

Магнитный шунт, соединяющий ярмо с сер­ дечником, изготовлен в виде пластинки из сплава железа, никеля и алюминия. Свойства этого сплава таковы, что с понижением температуры магнитопроводность шунта повышается, вслед­ ствие чего в зимнее время увеличивается магнит­ ный поток через сердечник и уменьшается через якорек. Поэтому контакты дольше остаются замкнутыми, благодаря чему повышается напря­ жение генератора и увеличивается зарядный ток. Повышение зарядного тока в зимнее время не­ обходимо в связи с большим расходом тока при пуске двигателя, более длительным пользовани­ ем фарами и опасностью замерзания электро­ лита в разряженной батарее.

Работа регулятора напряжения заключается в следующем. При небольшом числе оборотов якоря, пока напряжение генератора не подни­ мется до расчетного, контакты его замкнуты и ток проходит через PH двумя путями:

1) положительная щетка генератора—провод «на массу» 15 — обмотка сердечника PH — со­ противление температурной компенсации (уско­

рицательная щетка; таким путем ток проходит как при замкнутых, так и при разомкнутых кон­ тактах PH, вызывая намагничивание сердечника; 2) положительная щетка генератора — обмот­

динительная пластина 9 — контакты ОТ — яко­ рек ОТ — ярмо ОТ — сердечник ОТ —выравни­

46

вающая (ускоряющая) обмотка 7 — последова­ тельная обмотка 8 — зажим Я реле-регулято­ р а — зажим Я генератора — отрицательная щет­ ка; идя в этом направлении, ток питает обмотки возбуждения генератора.

При увеличении числа оборотов якоря напря­ жение генератора возрастает, и, когда оно до­ стигает расчетного 13,5—15 в (в среднем 14,2 в), ток, проходящий по обмотке сердечника 2 (PH), увеличивается и намагничивает его на­ столько, что он преодолевает сопротивление пру­ жины, притягивает якорек, размыкая при этом контакты 10. В этом случае ток, питающий об­ мотку возбуждения, вынужден проходить дру­ гим путем: положительная щетка генератора — обмотка возбуждения генератора — зажим Ш генератора — зажим Ш реле-регулятора — доба­ вочное сопротивление 80 ом — сопротивление температурной компенсации (ускоряющее) 13 о м — сердечник ОТ —- выравнивающая (уско­ ряющая) обмотка (ОТ) — последовательная об­ мотка 8 (ОТ) — зажим Я реле-регулятора — за­ жим Я генератора — отрицательная щетка гене­ ратора.

Вследствие включения добавочных сопротив­ лений 80 и 13 ом в цепь обмотки возбуждения

ослабляя намагниченность сердечника. При этом пружина быстро замыкает контакты. Затем ра­ бота повторяется, и контакты PH вибрируют, не

предохранения генератора от перегрузки в слу­ чае включения большого количества потребите­

47

лей или зарядки сильно разряженной батареи. Он не дает возможности генератору отдать во внешнюю цепь ток больше 17—19 а и тем самым предохраняет его от перегрева и сгорания об­ моток.

Состоит ограничитель тока из следующих де­

контакта и дополнительных сопротивлений 80, 30 и 13 ом. Один конец обмотки 8 соединен с за­ жимом Я реле-регулятора, а второй — с последо­ вательной обмоткой РОТ, благодаря чему через нее проходит весь ток нагрузки генератора. Об­ мотка 7 одним концом припаяна к сердечнику, а вторым — к последовательным обмоткам ОТ и РОТ.

Работа ограничителя тока заключается в сле­ дующем. Пока ток во внешней цепи, а следова­ тельно, и в обмотке 8 сердечника ОТ не дости­ гает расчетной величины (17—19 а), контакты ОТ замкнуты, и ток в обмотку возбуждения ге­ нератора поступает, минуя добавочные сопро­ тивления. При достижении током расчетной ве­ личины сердечник ОТ намагничивается, притя­ гивает к себе якорек и размыкает контакты. В этом случае в цепь обмотки возбуждения ге­ нератора включаются добавочные сопротивления, и ток проходит через положительную щетку ге­ нератора — обмотку возбуждения генератора —

48

б) ярмо PH — якорек — контакты 10 (PH) — пластина верхнего контакта PH — соединитель­ ный провод — дополнительное сопротивление 30 ом— зажим Я реле-регулятора — зажим Я ге­ нератора — отрицательная щетка генератора.

Уменьшение тока в обмотке возбуждения вы­ зывает ослабление магнитного потока генерато­ ра, а следовательно, и снижение напряжения его, благодаря чему ограничивается ток нагруз­ ки. При этом уменьшается ток и в обмотке 8 (ОТ), сердечник его размагничивается и пружи­ на вновь замыкает контакты ОТ. Затем работа повторяется, в результате чего контакты вибри­ руют, и ток, отдаваемый генератором во внеш­ нюю цепь потребителей, не может превысить расчетной величины.

Ограничитель тока и регулятор напряжения работают не одновременно. Пока ток не выше расчетного, работает только регулятор напряже­ ния. Когда же ток превысит расчетный предел, вступает в действие ограничитель тока, напряже­

к внешней цепи потребителей включены парал­ лельно, благодаря чему питание потребителей осуществляется как от батареи, так и от генера­ тора, а в отдельных случаях и обоими источника­ ми тока вместе. Если напряжение генератора бу­ дет выше напряжения аккумуляторной батареи, то в линии, соединяющей генератор с аккумуля­ торной батареей, будет проходить зарядный ток. Но если в результате уменьшения числа оборотов якоря генератора напряжение генератора станет ниже напряжения аккумуляторной батареи, то

произойдет обратное явление, т. е. ток из аккуму­ ляторной батареи потечет к генератору, что при­ ведет к непроизводительной глубокой разрядке батареи и перегреву обмоток генератора. В этом случае генератор может выйти из строя. Чтобы избежать этих явлений, применяют реле обрат­ ного тока (РОТ), которое служит для автомати­ ческого включения генератора во внешнюю цепь (когда напряжение его становится выше напря­ жения аккумуляторной батареи) и автоматичес­ кого отключения его (когда напряжение генера­ тора ниже напряжения батареи).

Реле обратного тока состоит из следующих деталей: ярма, сердечника, якорька, кронштейна подвески якорька с пружиной, биметаллической пластины 4 подвески якорька к кронштейну, гиб­ кого медного провода 2, шунтирующего биметал­ лическую пластину 4 подвески якорька, одной пары серебряных контактов, ограничителя подъе­ ма якорька 3, контактной стойки 1, после­ довательной обмотки 6 и параллельной об­ мотки 5.

При неработающем генераторе и при малых оборотах его якоря контакты РОТ удерживаются в разомкнутом состоянии пружиной якорька. Ге­ нератор в этом случае отключен от внешней цепи потребителей, питание которых осуществляется аккумуляторной батареей.

При работе генератора ток с положительной щетки проходит не только в обмотки возбужде­ ния его, но и в параллельную обмотку 5 (РОТ), благодаря чему она все время намагничивает свой сердечник. Путь тока при этом будет сле­

лельная обмотка РОТ — сердечник — ярмо — по­

50