1. Аналитический обзор современного состояния вопроса и литературы

1.1 Обоснование актуальности темы

Испытательным центром «Эталон» была проведена сертификация испытания на гарантийную наработку нескольких типов генераторов выпускаемых АТЭ – 1 и АО «Завод им. Тарасова». Данные испытания ограничиваются гарантийным пробегом автомобиля 30 – 50 тыс. км, но испытания не дают представления о надежности генератора. Его могут дать испытания на ресурс и безопасность. Ресурс генератора рассчитывается с учетом температурных режимов в моторном отсеке автомобиля и основных узлах самого генератора, а также частоты вращения ротора, электрических нагрузок в основных режимах движения.

Расчетный 90% ресурс для генератора 37.3701, 14 В; 55 А с ИРН типа 212 А 11 Е автомобили ВАЗ очень низок. Причина – низкая надежность его подшипников, обусловленная сравнительно высокими рабочими температурами. Технические арактеристики генераторов приведены в таблице 1.

Таблица 1.1

Тип генератора	Номинальное напряжение, В	Максимальный ток, А	Номинальная мощность, Вт	Масса, кг	Удельная мощность, Вт/кг
37.3701 94.3701	14 14	55 80	770 1120	4,6 4,6	167 243

Взамен генераторов типа 37.3701 приходит генератор типа 94.3701, который устанавливается на автомобили ВАЗ 2110 и автомобили ГАЗ новых модификаций. Его технические характеристики приведены в таблице 1.1. Этот генератор обладает массой преимуществ по сравнению с генератором предыдущей серии. У него увеличена мощность в 1,5 раза без роста его массы и габаритных размеров за счет повышения частоты вращения ротора. Убираются вентиляционные шумы генератора и КПД остается примерно таким же как и у серийных генераторов. Все это является следствием того, что в этом генераторе применяется система с двумя внутренними вентиляторами. Испытания такого рода генераторов влечет за собой создание нового стенда для испытаний автомобильного генератора, так как старый стенд не удовлетворяет всем требованиям, которые предъявляются к испытанию новых типов генераторов.

2. Постановка задачи дипломного проектирования

Электрооборудование любого автомобиля включает в себя генератор - основной источник электроэнергии. Вместе с регулятором напряжения он называется генераторной установкой. На современные автомобили устанавливаются генераторы переменного тока. Они в наибольшей степени отвечают предъявляемым требованиям.

Основные требования к автомобильным генераторам:

1) Генератор должен обеспечивать бесперебойную подачу тока и обладать достаточной мощностью, чтобы:

- одновременно снабжать электроэнергией работающих потребителей и заряжать АКБ;

- при включении всех штатных потребителей электроэнергии на малых оборотах двигателя не происходил сильный разряд аккумуляторной батареи;

- напряжение в бортовой сети находилось в заданных пределах во всем диапазоне электрических нагрузок и частот вращения ротора.

2) Генератор должен иметь достаточную прочность, большой ресурс, небольшие массу и габариты, невысокий уровень шума и радио-помех.

К автомобильным генераторам предъявляется ряд требований, которым они должны отвечать. Их характеристики и исправность проверяют на специальных стендах.

Проверка генератора на стенде:

- проверка генератора на стенде позволяет определить исправность генератора и соответствие его характеристик номинальным. Щетки проверяемого генератора должны быть хорошо притерты к контактным кольцам, а сами кольца должны быть чистыми.

- установить генератор на стенд и выполнить соединения. Включить электродвигатель стенда, реостатом установить напряжение на выходе генератора 14 В и довести частоту вращения ротора до 6000 об/мин. Дать генератору доработать на этом режиме не менее 2 мин, а затем замерить ток генератора. У исправного генератора он должен быть не менее 80 А.

- если ток генератора меньше, то это говорит о неисправностях в обмотках статора или ротора, о повреждении диодов или износе контактных колец и щеток. В этом случае необходима тщательная проверка обмоток и вентилей, чтобы определить место неисправности.

- напряжение на выходе генератора проверяется при частоте вращения ротора 6000 об/мин. Реостатом установить ток от генератора 15 А и замерить напряжение на выходе генератора, которое должно быть 14,1 ±0,5 В при температуре окружающего воздуха и генератора 25 ± 10 °С.

- если напряжение не укладывается в указанные пределы, то необходимо заменить регулятор напряжения новым, заведомо исправным, и повторить проверку. Если напряжение будет нормальным, то, следовательно, старый регулятор напряжения поврежден и его необходимо заменить. А если напряжение по-прежнему не будет укладываться в указанные выше пределы, то необходимо проверить обмотки и диоды генератора.