Что происходит при включении генератора

Как работает автомобильный генератор? Как его проверить? Какие неисправности случаются?

Как работает генератор?

Принцип работы автомобильных генераторов одинаковый и основан на электромагнитной индукции. Электрический ток возникает в замкнутой рамке при пересечении ее вращающимся магнитным полем. Таким образом, для работы генератора необходимо, чтобы в нем вращалось магнитное поле.

Собственное, вращающееся магнитное поле создается ротором. Сразу отметим, что в автомобильном генераторе нет постоянных магнитов. Т.е. постоянного магнитного поля в генераторе просто нет. Однако магнитное поле появляется на обмотке ротора после подачи на него тока. Обмотка ротора правильно называется «обмоткой возбуждения». Она создает магнитное поле при повороте ключа зажигания. Далее после запуска двигателя ротор начинает вращаться. Ток вырабатывается в трех отдельных обмотках статора. Этим же током далее питается обмотка возбуждения, т.е. потребление тока от АКБ прекращается.

На нашем YouTube-канале вы можете посмотреть видеообзор про автомобильные генераторы.

Снятый с обмоток статора переменный ток стабилизируется в устройстве, называемом «выпрямитель», также известном как диодный мост. Благодаря ему выходной ток генератора – постоянный и выпрямленный. В нем присутствует шесть силовых диодов. Половина диодов соединена с силовым плюсом генератора, половина – с его «массой», т.е. корпусом. Также в выпрямителе могут присутствовать слаботочные диоды, через которые подключена обмотка возбуждения. Диоды – это полупроводники, которые пропускают ток только в одном направлении.

Также в генераторе есть реле-регулятор напряжения. На контакты реле с диодов приходит снятое со статора силовое напряжение. Если его недостаточно, т.е. напряжение меньше 14 Вольт, реле увеличивает напряжение на обмотке возбуждения. При усилении магнитного поля увеличивается силовое напряжение. Необходимая величина – 14-14,5 Вольт.

Здесь же добавим, что магнитное поле увеличивает усилие, с которым вращается ротор. Эта нагрузка через приводной ремень передается на коленвал. Таким образом, включение электрических потребителей и, главным образом, их общая мощность, непосредственно влияют на расход топлива.

Именно благодаря регулированию тока в обмотке ротора производительность генератора не зависит от скорости вращения ротора и силы тока нагрузки. Разумеется, до определенных пределов, ограниченных общей мощностью генератора. Сам по себе регулятор напряжения – чисто электронное устройство.

Ток возбуждения подается по подпружиненным графитовым щеткам, контактирующим с контактными кольцами на роторе.

На более современных автомобилях применяется бесщеточные индукторные генераторы. В них применяется отдельная неподвижная обмотка возбуждения с намагниченным магнитопроводом. Ротор представляет собой звезду с 6-ю лучами, а статор не 3-х, а 5-фазный. Такие генераторы самовозбуждаются, т.е. могут работать без АКБ.

Обгонная муфта генератора

Мощные генераторы оснащаются шкивом с обгонной муфтой. В данном случае она служит демпфером, который гасит инерции коленвала и самого ротора генератора, не позволяет тяжелому и нагруженному ротору генератора ударять и подгонять ремень навесного оборудования при снижении его скорости движения. Т.е. если скорость ремня падает или ремень останавливается при глушении двигателя, то ротор генератора может свободно продолжать вращаться. При неисправности обгонной муфты, т.е. ее заклинивании, во время работы двигателя можно увидеть сильную вибрацию приводного ремня возле муфты. А при остановке двигателя раздается скрип ремня – это вращающийся по инерции ротор генератора прокручивает заклинившую муфту относительно ремня.

Подключение генератора. Самые распространенные выводы и клеммы.

К проводке автомобиля генератор подключается не только силовым проводом и контактом с «массой». Силовой выход – клемма 30 – помечен буквой «B» (батарея). Отдельный минусовой контакт – клемма 31 – на генераторе обозначается буквами E, B-, GRD.

У генератора обязательно есть выход на контрольную (индикаторную) лампу. Через этот же выход подается небольшое напряжение для намагничивания ротора. Такой контакт помечен буквой «L» (лампа). Горящая лампа указывает на отсутствие зарядки. Кстати, лампочка тухнет при выравнивании потенциалов, т.е. когда на контакте L появится «плюс». Это происходит в тот момент, когда генератор начинает вырабатывать ток.

Также контрольная лампа может подключаться через контакт «D+». Нюанс в том, что в этом случае по этому же контакту питается регулятор напряжения. По контакту «S» (сенсор) измеряется напряжение для контроля.

На генераторах дизельных двигателей нередко присутствует контакт «W». Это выход с одной из обмоток статора, по которому подключается тахометр.

По контакту «FR» или «DFM» регулятор напряжения соединяется с ЭБУ для контроля нагрузки на генератор. Если нагрузка высока, то электроника повышает обороты холостого хода или отключает некоторые потребители.

На генераторе может присутствовать контакт «D» c очень разным функционалом. «D» может обозначать и Digital, и Drive. Например, по нему можете передаваться цифровой сигнал, как на автомобилях Ford. На генераторах японских автомобилей по этому контакту подается ток для управления регулятором напряжения. Также это может быть просто пустой контакт.

Почему генератор выходит из строя?

Поломки генераторов можно разделить на механические и электрические.

По механике – это нарушение вращения ротора из-за износа или разрушения подшипников. Подклинивающий генератор может привести к обрыву ремня навесного оборудования. Также может возникнуть люфт подшипников.

Графитовые щетки постоянно изнашиваются из-за трения с контактными кольцами на роторе. Правда, они сделаны с запасом и служат сотни тысяч км и огромное количество моточасов. Предельная длина щеток – 5 мм.

Если контакт щеток с кольцами ротора пропадает, то генератор перестает функционировать. Обмотка возбуждения не намагничивается, ток не возникает.

Диоды в выпрямителе выходят из строя из-за нагревов, вызванных перегрузками. Тут можно сказать, что есть генераторы с некорректно подобранными диодами, которые просто не служат достаточно долго. И в целом силовые диоды рассчитаны на номинальный ток с минимальным запасом.

Также отметим, что диодный мост может выйти из строя на вашем автомобиле при неправильном прикуривании. Дело в том, что из-за высокого потребления тока стартером и севшим АКБ другой машины диоды в вашем генераторе просто пробивает током. Правильно прикуривать другой автомобиль так: подсоединяетесь к его АКБ, несколько минут с заведенным двигателем подзаряжаете его, затем глушите свой двигатель, даже вынимаете ключи из замка зажигания. И только после этого позволяете пациенту завестись.

Если неисправность возникает в реле-регуляторе, то генератор не выдает достаточного напряжения. В этом случае опять же пропадает зарядка. Кроме того, реле-регулятор может стать причиной утечки тока. Для некоторых генераторов есть рекомендация менять реле-регуляторов через определенные пробеги.

Также зарядка может пропасть или отсутствовать при нагрузке в случае межвиткового замыкания.

Проверка снятого генератора без машины

Снятый и неразобранный генератор можно проверить при помощи таких вспомогательных вещей, как заряженный АКБ и некое устройство, с помощью которого можно раскрутить ротор генератора (шуруповерт или дрель с подходящей головкой). Также нужно правильно подключить индикаторы – лампы. Одна лампа грубо покажет наличие зарядки, другая покажет работоспособность реле-регулятора.

Более точные и точечные проверки проводятся на разобранном и заведомо неисправном генераторе для поиска конкретного неисправного узла.

Генератор на автомобиле проверяется с помощью мультиметра. Для начала необходимо замерить напряжение на самой АКБ. В идеале напряжение должно быть порядка 12,5 Вольт. После запуска двигателя напряжение на АКБ должно составлять не менее 13,8 Вольт и не более 14,5 Вольт.

Есть старый дедовский метод со скидыванием клеммы АКБ во время работы двигателя. Типа если двигатель не заглохнет, то генератор бодрячком. На сегодняшний день таким образом нельзя проверять работу генератора скидыванием клеммы с АКБ на работающем авто. Если так сделаете, то через пару недель пройдет пробой одного из диодов.

Отдельного упоминания заслуживают генераторы с подключением P-D (терминалом P-D, «импульс-управление»). Они не имеют регулятора напряжения. Регулятор находится в ЭБУ. Оттуда же подается напряжение для обмотки возбуждения. Таким образом, их нельзя проверить методом с подключением индикаторной лампы и подачи возбуждения через нее. Ее просто подключить некуда, а возбуждение подается через силовой контакт. Такие генераторы проверяются на специальном стенде или при помощи самодельного реле-регулятора, способного подать импульс на обмотку ротора.

Схема генератора автомобиля

112 4 106k

274 1 284k

Калькулятор перевода силы тока в мощность

Перевести сколько ампер у квт онлайн. Калькулятор перевода силы тока ампер в мощность ватт

Самая основная функция генератора – зарядка батареи аккумулятора и питание электрического оборудования двигателя.

Генератор – механизм, который превращает механическую энергию в электрическую. Генератор имеет вал, на который насажен шкив, через который и получает вращения от коленчатого вала двигателя.

Аккумуляторная батарея
Выход генератора «+»
Выключатель зажигания
Лампа-индикатор исправности генератора
Помехоподавляющий конденсатор
Положительные диоды силового выпрямителя
Отрицательные диоды силового выпрямителя
«Масса» генератора
Диоды обмотки возбуждения
Обмотки трех фаз статора
Питание обмотки возбуждения, опорное напряжение для регулятора напряжения
Обмотка возбуждения (ротор)
Регулятор напряжения

Автомобильный генератор используют для питания электропотребителей, таких как: система зажигания, бортовой компьютер, автомобильная светотехника, система диагностики, а также есть возможность заряжать автомобильный аккумулятор. Мощность генератора легкового автомобиля составляет приблизительно 1 кВт. Автомобильные генераторы достаточно надежные в работе, потому что обеспечивают бесперебойную работу множеству приборов в автомобиле, а поэтому и требования к ним соответствующие.

Устройство генератора

Устройство автомобильного генератора подразумевает наличие собственного выпрямителя и регулирующей схемы. Генерирующая часть генератора с помощью неподвижной обмотки (статора) вырабатывает трёхфазный переменный ток, который далее выпрямляется серией из шести больших диодов и уже постоянный ток заряжает аккумулятор. Переменный ток индуцируется вращающимся магнитным полем обмотки (вокруг обмотки возбуждения или ротора). Далее ток через щётки и кольца скольжения подаётся на электронную схему.

Устройство генератора: 1.Гайка. 2.Шайба. 3.Шкив. 4.Передняя крышка. 5.Дистанционное кольцо. 6.Ротор. 7.Статор. 8.Задняя крышка. 9.Кожух. 10.Прокладка. 11.Защитная втулка. 12.Выпрямительный блок с конденсатором. 13.Щеткодержатель с регулятором напряжения.

Располагается генератор в передней части двигателя автомобиля и запускается с помощью коленчатого вала. Схема подключения и принцип работы генератора автомобиля одинаковый для любых автомобилей. Есть конечно некоторые отличия, но они, как правило, связаны с качеством изготовленного товара, мощностью и компоновкой узлов в моторе. Во всех современных автомобилях устанавливают генераторные установки переменного тока, которые включают не только сам генератор, но и регулятор напряжения. Регулятор равносильно распределяет силу тока в обмотке возбуждения, именно за счет этого и происходит колебание мощности самой генераторной установки в тот момент, когда напряжение на силовых клеммах выхода остается неизменным.

Принцип работы генератора авто

Схема подключения генератора ВАЗ 2110-2115

Схема подключения генератора переменного тока включает такие составляющие:

Аккумулятор.
Генератор.
Блок предохранителя.
Ключ зажигания.
Приборная панель.
Выпрямительный блок и добавочные диоды.

Принцип работы достаточно простой, при включении зажигания плюс через замок зажигания идет через блок предохранителей, лампочку, диодный мост и выходит через резистор на минус. Когда лампочка на приборной панели загорелась, далее плюс идет на генератор (на обмотку возбуждения), далее в процессе запуска двигателя шкив начинает вращаться, также вращается якорь, за счет электромагнитной индукции вырабатывается электродвижущая сила и появляется переменный ток.

Далее в выпрямительный блок через синусоиду в левое плечо диод пропускает плюс, а в правое минус. Добавочные диоды на лампочку отсекают минусы и получаются только плюсы, далее он идет на узел приборной панели, а диод, который там стоит он пропускает только минус, в итоге лампочка гаснет и плюс тогда идет через резистор и выходит на минус.

Принцип работы автомобильного генератора постоянного, можно объяснить так: через обмотку возбуждения начинает течь небольшой постоянный ток, который регулируется управляющим блоком и поддерживается им на уровне чуть больше 14 В. Большинство генераторов в автомобиле способны вырабатывать как минимум 45 ампер. Генератор работает на 3000 оборотах в минуту и выше — если посмотреть на соотношение размеров ремней вентиляторов для шкивов, то оно по отношению к частоте двигателя составит два или три к одному.

Во избежание этого пластины и другие части выпрямителя генераторов частично или полностью покрывают изоляционным слоем. В монолитную конструкцию выпрямительного блока теплоотводы объединяются в основном монтажными платами из изоляционного материала, армированными соединительными шинками.

Далее рассмотрим схему подключения автомобильного генератора на примере автомобиля ВАЗ-2107.

Схема подключения генератора на ВАЗ 2107

Схема зарядки ВАЗ 2107 зависит от того, какой применяется тип генератора. Чтобы подзарядить аккумуляторную батарею на таких авто, как: ВАЗ-2107, ВАЗ-2104, ВАЗ-2105, которые стоят на карбюраторном двигателе, будет необходим генератор типа Г-222 или его аналог с максимальным током отдачи в 55А. В свою очередь автомобили ВАЗ-2107 у которых инжекторный двигатель используют генератор 5142.3771 или его прототип, который называется генератором повышенной энергии, с максимальным током отдачи 80-90А. Также можно устанавливать более мощные генераторы с током отдачи до 100А. Абсолютно во все виды генераторов переменного тока встраиваются выпрямительные блоки и регуляторы напряжения, они, как правило, изготовлены в одном корпусе со щетками либо съемные и крепятся на самом корпусе.

Схема зарядки ВАЗ 2107 имеет незначительные отличия в зависимости от года изготовления автомобиля. Самым главным отличием есть наличие или отсутствие контрольной лампы заряда, которая расположена на панели приборов, также способ ее подключения и наличие либо отсутствие вольтметра. Такие схемы в основном используются на карбюраторных автомобилях, тогда как на авто с инжекторными двигателями схема не меняется, она идентична с теми автомобилями, которые изготовлялись ранее.

Обозначения генераторных установок:

“Плюс” силового выпрямителя: “+”, В, 30, В+, ВАТ.
“Масса”: “-”, D-, 31, B-, M, E, GRD.
Вывод обмотки возбуждения: Ш, 67, DF, F, EXC, E, FLD.
Вывод для соединения с лампой контроля исправности: D, D+, 61, L, WL, IND.
Вывод фазы:

, W, R, STА.

Вывод нулевой точки обмотки статора: 0, МР.

Вывод регулятора напряжения для подсоединения его в бортовую сеть, обычно к “+” аккумуляторной батареи: Б, 15, S.

Вывод регулятора напряжения для питания его от выключателя зажигания: IG.

Вывод регулятора напряжения для соединения его с бортовым компьютером: FR, F.

Схема генератора ВАЗ-2107 типа 37.3701

Аккумуляторная батарея.
Генератор.
Регулятор напряжения.
Монтажный блок.
Выключатель зажигания.
Вольтметр.
Контрольная лампа заряда аккумуляторной батареи.

При включении зажигания плюс от замка идет к предохранителю № 10, а затем уже поступает на реле контрольной лампы заряда аккумуляторной батареи, потом идет к контакту и на вывод катушки. Второй вывод катушки взаимодействует с центральным выводом стартера, где соединяются все три обмотки. Если контакты реле замыкаются, то и контрольная лампа горит. При запуске двигателя генератор вырабатывает ток и на обмотках появляется переменное напряжение 7В. Через катушку реле проходит ток и якорь начинает притягиваться, при этом контакты размыкаются. Генератор № 15 через предохранитель № 9 пропускает ток. Аналогично через генератор напряжения щетки получает питание обмотка возбуждения.

Схема зарядки ВАЗ с инжекторными двигателями

Такая схема идентичная схемам на других моделях ВАЗов. Она отличается от предыдущих, способом возбуждения и контроля на исправность генератора. Он может быть осуществлен при помощи специальной контрольной лампы и вольтметра на панели приборов. Также через лампу заряда происходит первоначальное возбуждение генератора в момент начала работы. Во время работы генератор работает “анонимно”, то есть возбуждение идет напрямую с 30-го вывода.Когда включается зажигание, то питание через предохранитель №10 идет на лампу зарядки в панели приборов. Далее через монтажный блок поступает на 61-й вывод. Три дополнительные диода обеспечивают питание регулятору напряжения, а он в свою очередь передает его на обмотку возбуждения генератора. В этом случае контрольная лампа будет гореть. Именно в тот момент, когда генератор будет работать на обкладках выпрямительного моста напряжение будет гораздо выше, чем у аккумуляторной батареи. В этом случае контрольная лампа не будет гореть, потому что напряжение с ее стороны на дополнительных диодах будет ниже, чем со стороны статорной обмотки и диоды закроются. Если во время работы генератора контрольная лампа горит в пол накала, то это может означать, что пробиты дополнительные диоды.

Проверка работы генератора

Проверить работоспособность генератора можно несколькими способами применяя определенные методы, например: можно проверить напряжение отдачи генератора, падение напряжения на проводе, который соединяет токовый вывод генератора с аккумуляторной батареей или проверить регулируемое напряжение.

Для проверки будет необходим мультиметр, автомобильный аккумулятор и лампа с припаянными проводами, провода для подключения между генератором и аккумулятором, а еще можно взять дрель с подходящей головкой, так как возможно придется крутить ротор за гайку на шкиве.

Элементарная проверка лампочкой и мультиметром

Схема подключения: выходная клемма (В+) и ротор (D+). Лампу нужно подключить между основным выходом генератора В+ и контактом D+. После этого берем силовые провода и подключаем “минус” к минусовой клемме аккумулятора и к массе генератора, “плюс” соответственно к плюсу генератора и к выходу В+ генератора. Закрепляем на тиски и подключаем.

Включаем тестер в режим (DC) постоянного напряжения, цепляем один щуп на аккумулятор к “плюсу”, второй также, но к “минусу”. Далее, если все в рабочем состоянии, то должна загореться лампочка, напряжение в этом случае будет 12,4В. Затем берем дрель и начинаем крутить генератор, соответственно лампочка в этом момент перестанет гореть, а напряжение уже будет 14,9В. После чего добавляем нагрузку, берем галогенную лампу H4 и вешаем ее на клемму аккумулятора, она должна загореться. После чего в аналогичном порядке подключаем дрель и напряжение на вольтметре будет показывать уже 13,9В. В пассивном режиме аккумулятор под лампочкой дает 12,2В, а когда крутим дрелью, то 13,9В.

Схема проверки генератора

Строго не рекомендуется:

Проводить проверку на работоспособность генератора путем короткого замыкания, то есть “на искру”.
Допускать, чтобы генератор работал без включенных потребителей, также нежелательна работа при отключенном аккумуляторе.
Соединение клеммы “30” (в некоторых случаях B+) с “массой” или клемму “67” (в некоторых случаях D+).
Проводить сварочные работы кузова автомобиля при подключенных проводах генератора и аккумулятора.

Запуск генератора

Вы приобрели автономный электрогенератор и собираетесь запустить его в первый раз? Будьте осторожны и не допускайте распространённых ошибок, которые могут привести к быстрому износу или поломке агрегата, а порой – даже к беде. Следуйте нашей инструкции, и ваш генератор будет исправно работать и питать ваши электроприборы.

Как следует проводить первый пуск генератора

Перед тем как запускать электрогенератор, первым делом распакуйте устройство, проверьте его комплектность всех запчастей и найдите инструкцию по эксплуатации. Внимательно ознакомьтесь с ней, прежде чем предпринимать дальнейшие действия.

Совет. Не покупайте с рук генераторы без инструкции. Даже если вы ранее пользовались схожим прибором, каждая модель индивидуальна, поэтому при покупке убедитесь, что в коробке имеется руководство по эксплуатации, схема прибора и другая важная документация.

Установка генератора должна производиться на ровную сухую поверхность. Обратите внимание, что некоторые модели предназначены только для использования на открытом воздухе. Включать их в помещении может быть опасно. Убедитесь, что прибор заземлён.

Заливка топлива

Если у вас новый электрогенератор, то заполните его купленным на автозаправке топливом (бензин, газ или дизель). При заправке жидким топливом канистра должна быть чистой и сухой внутри, так как пыль, мелкий мусор и вода, попав в генератор, могут ускорить его износ. Для заправки большинства бензиновых моделей, например марки Fubag, «Хонда» или Pramac, подойдёт обычный автомобильный бензин АИ-92 без присадок и прочих добавок.

Если ваш генератор уже был в употреблении, и вы не знаете, когда его заводили в последний раз, то остаток топлива лучше слить. Дело в том, что спустя 1-2 месяца бензин теряет свои свойства.

Внимание! Ни в коем случае не доливайте топливо непосредственно в работающий генератор.

Проверка масла

Для безопасной работы агрегата нужно моторное масло. Не стоит экономить и покупать дешёвые марки. Масла понадобится совсем немного, поэтому возьмите хорошее синтетическое. Залейте его в соответствующее отверстие до нужного уровня, оценить который помогут риски на щупе. Обязательно заверните пробку обратно, иначе во время работы масло будет брызгать.

Если ваш генератор – б/у, то в нём, скорее всего, есть какое-то масло. Но лучше его полностью слить и добавить новое, так как каждые 70 часов работы прибора требуется замена смазки, и, вероятно, свои 70 часов этот агрегат уже точно отработал.

Совет. Не смешивайте разные марки масла: это ухудшит свойства смазки и сократит срок службы вашего устройства.

Особенности запуска вручную

Большинство недорогих генераторов малой и средней мощности оснащены ручным пуском. Как завести электрогенератор такого типа, знают, пожалуй, все: нужно с усилием потянуть за специальную рукоятку на тросике. Чем выше мощность прибора, тем более интенсивно придётся тянуть тросик.

Ручной старт на бензиновом или дизельном генераторе

Убедитесь, что воздушная заслонка закрыта.
Потяните пусковую рукоятку на себя с умеренным усилием.
Когда почувствуете сопротивление, потяните сильнее одним резким движением.
Постепенно и плавно отпускайте рукоятку. Не бросайте её!
Если с первого раза осуществить пуск электродвигателя не получилось, повторите действия.
Если всё прошло удачно, то дайте работающему двигателю немного прогреться, а затем откройте воздушную заслонку.

Ручной старт на инверторном генераторе

Включите питание прибора.
Поверните ручку в положение «Включено» и откройте заслонку для доступа воздуха.
Потяните за рукоятку тросика и запустите агрегат.

Запуск генератора с электростартером

Электрический стартер более удобен для пуска двигателя, так как не требуется прикладывать усилие. Для включения таких агрегатов достаточно повернуть ключ или нажать кнопку. Имеются также устройства с возможностью удалённого запуска с пульта управления. Вот правильная последовательность действий при включении генератора с электростартером.

Если для вашего электрогенератора нужна аккумуляторная батарея, проверьте, есть ли она в комплекте, и если её нет, то приобретите её отдельно.
Убедитесь, что клеммы на аккумуляторе надёжно закреплены и имеют правильную полярность.
Запустите прибор поворотом ключа или нажатием на кнопку.

Внимание! Время работы стартера не должно превышать 5 секунд. Как быть, если не удалось запустить мотор генератора с первой попытки? Отпустите стартер и попробуйте ещё раз через некоторое время. Количество таких попыток может быть большим, главное – не давать стартеру крутиться дольше 5 секунд.

Как работают генераторы с автоматическим запуском

Электрогенератор с автоматическим запуском позволяет оперативно восстановить электропитание в вашей сети, если оно перестало поступать от основного источника. Его система управления проходит синхронизацию с энергосистемой вашего оборудования и автоматически запускает мотор при отсутствии напряжения в основной сети.

Совет. Хотя при авариях и других внештатных ситуациях хочется как можно быстрее восстановить энергоснабжение, дайте генератору поработать на холостом ходу хотя бы несколько минут, прежде чем запитать от него приборы. Так он прогреется и будет работать стабильно.

Как быстро запустить электрогенератор осенью или зимой

Когда на улице холодно и генератор остыл за ночь, запустить его обычным способом может быть проблематично. Однако есть несколько лайфхаков, которые помогут завести прибор даже в минусовую температуру.

При запуске придерживайте форсунку под точным углом, предотвращающим попадание топлива на свечу.
Приобретите специальное средство для холодного пуска мотора и впрысните его в карбюратор.
Более долгий, но самый простой и надёжный способ – занести генератор в тёплое помещение и постепенно отогреть его.

Как правильно выключить генератор

Помните, что генератор не бытовой электроприбор, и его нельзя отключать, просто нажав на кнопку. Это чревато быстрым износом и выходом из строя как самого агрегата, так и подключенных к нему устройств. Поэтому последовательность действий при отключении должна быть такая.

Выключите все синхронно запитанные приборы.
Позвольте генератору поработать вхолостую 2–3 минуты.
Выключите зажигание.
Перекройте подачу топлива.

Правила безопасности при работе с электрогенератором

Даже если вы давно имеете дело с автономными генераторами, не пренебрегайте правилами безопасности. Возгорание агрегата с полным баком неминуемо приведёт к большому пожару. Чтобы защитить себя, окружающих и имущество, следуйте простым рекомендациям.

Всегда запускайте прибор только вхолостую, без нагрузки. Чтобы случайно не запустить его с подключенными устройствами, после завершения работы всегда отключайте и запитанную технику и убирайте её.
Если имеется функция дистанционного запуска, пользуйтесь ею только после осмотра самого агрегата, проверки уровня масла и топлива, отключения ранее запитанных приборов.
У каждого генератора есть показатель мощности двигателя. Не стоит рисковать и заниматься параллельным подключением большего количества устройств, чем он способен «потянуть». Подобная экономия может привести к незапланированным расходам на покупку нового генератора взамен вышедшего из строя.
Если ваш аппарат имеет воздушную систему охлаждения, то обеспечьте ему во время работы приток свежего воздуха, чтобы он не перегревался. Этот совет особенно актуален летом на жаре.
Слишком частые включения и выключения вредят агрегату. Если вы знаете, что через 10 минут электричество снова понадобится, то не стоит выключать двигатель.
Чересчур длительный простой вредит прибору, поэтому включайте его на пару часов каждые 3-4 недели, даже если он вам пока не нужен.

Включение генератора в сеть

Необходимость в этом приборе возникает при подключении генератора параллельно к сети переменного тока или к другому генератору. Этот процесс называется синхронизацией.

Чтобы включение прошло без вреда для генератора, добиваются одновременного выполнения трех условий:

Напряжения в сети и на генераторе совпадают по величине;
Частота генерации равна частоте напряжения в сети;
Угол сдвига фаз между напряжениями одноименных фаз сети и генератора равен нулю.

Напряжение на генераторе перед синхронизацией устанавливают равным напряжению сети при помощи контрольных вольтметров. Выходное напряжение регулируют изменением тока в роторе.

Для подгонки частоты генерации (fг) к величине частоты сети (fc) изменяют скорость вращения генератора. На электростанциях для этого регулируется количество пара (воды), подающегося на лопатки турбины.

С углом сдвига фаз намного сложнее. Точного равенства частоты генерации частоте сети добиться невозможно. Но, даже если выполнить это условие, равенства редко удается достичь. Процесс усложняется еще и тем, что для регулировки изменяется скорость вращения вала турбоагрегата. При многотонной массе валов промышленных аппаратов изменение скорости происходит с инерцией, которую трудно учесть.

В итоге после уравнивания частот все равно присутствует разность, называемая частотой скольжения:

Следствием частоты скольжения становится постоянное цикличное изменение угла между напряжениями сети и генератора от нуля до 360 градусов. Чем больше частота скольжения, тем быстрее изменяется угол, и наоборот.

Для визуального отображения угла между напряжениями сети и генератора нужен синхроноскоп. К нему подводятся напряжения одноименных фаз сети и генератора. Нулевое положение стрелки на нем происходит при угле, равным нулю, противоположное значение – при 180 градусах.

Стрелочный синхроноскоп

Стрелка синхроноскопа при синхронизации постоянно вращается. По направлению вращения определяют, больше частота генерации частоты в сети или меньше. В момент прохода стрелки через нулевое положение генератор включают в сеть.

Включение генератора в момент, когда стрелка показывает на 180 градусов, приводит к возникновению токов через обмотку статора, превышающих расчетный ток короткого замыкания. За время, пока подействует защита, этот ток успеет разрушить обмотку статора. Генератор придется отправить в капитальный ремонт.

Синхроноскоп со светодиодной индикацией

Если генератор включить в сеть при меньших углах, но не равных нулю, через обмотку статора произойдет кратковременный бросок тока. Это тоже аварийный режим его работы. Повреждений обмотки не произойдет, но систематическое несинхронное включение агрегата в сеть со временем приведет к поломке. Поэтому несинхронное включение запрещено.

Колонка синхронизации
Автоматические синхронизаторы
Процесс синхронизации

Колонка синхронизации

Для визуального контроля параметров при включении генераторов в сеть на Главном щите управления электростанций устанавливается колонка синхронизации. На ней размещаются приборы:

Вольтметр контроля напряжения в сети.
Вольтметр контроля напряжения на генераторе.
Частотомер сети.
Частотомер генератора.
Синхроноскоп.

Иногда на колонке дополнительно ставят контрольную лампу, включенную между одной из фаз сети и генератора. Лампа меняет яркость свечения одновременно с движением стрелки синхроноскопа. При угле между напряжениями, равном нулю, она гаснет, при 180 градусах – горит в полную яркость. На передвижных электростанциях такие лампы иногда устанавливаются на всех трех фазах совместно (или вместо) синхроноскопа.

Колонка синхронизации рядом с пультом управления генератором

Поскольку генераторов на станциях много, предусматривается возможность для их поочередного подключения к колонке синхронизации.

Автоматические синхронизаторы

Поскольку процесс синхронизации трудно контролировать вручную, он проводится в автоматическом режиме. Для этого на электростанциях устанавливаются приборы, называемые автосинхронизаторами.

Регулирование оборотов генератора в ручном режиме выполняется ключами, подающими импульс на регулирующее устройство. На тепловых электростанциях – это электродвигатель паровой задвижки на входе турбины. Кратковременно поворачивая ключ в положения «Больше» или «Меньше», оперативный персонал открывает или закрывает задвижку. Так обеспечивается регулировка оборотов турбины. Эту же операцию выполняет и автосинхронизатор, работающий в автоматическом режиме.

Как и к синхроноскопу, к нему подключены напряжения с выхода генератора и из сети. Он постоянно контролирует их величины и выдает импульс на включение только в момент выполнения условий, перечисленных в начале этой статьи. Но с одним отличием: команда на включение генератора в сеть выдается заблаговременно, с заданной при настройке синхронизатора задержкой.

Для чего она нужна? Дело в том, что выключатель, включающий генератор в сеть, характеризуется собственным временем включения. Оно небольшое (десятые доли секунды), но этого достаточно, чтобы за время срабатывания стрелка синхроноскопа успела уйти с нулевого положения. Поэтому в настройки синхронизатора и добавляется задержка по времени, называемая временем опережения. Для каждого типа выключателя (масляного, вакуумного, элегазового) она имеет разное значение.

Шкафы с синхронизаторами

Автосинхронизатор не включает генератор в сеть при частоте скольжения, равной нулю. Процесс регулировки оборотов турбины настолько не стабилен, что частота вращения в любой момент может измениться. Поэтому включение происходит при небольшой частоте скольжения, отличной от нуля.

Процесс синхронизации

Включение генераторов в сеть на электростанциях происходит так.

После выхода турбоагрегата на номинальные обороты управление им передается оперативному персоналу Главного щита управления. Персонал турбинного цеха после передачи управления не вмешивается в его работу.
По частотомерам на колонке синхронизации персонал уравнивает частоту генерации с частотой сети, изменяя скорость вращения турбины.
По вольтметрам на колонке синхронизации, изменяя ток в роторе, устанавливается напряжение на статоре генератора, равное напряжению сети. Выполняется это только после уравнивания частот, так как с изменением частоты изменяется и выходное напряжение статора.
Скорость вращения турбины изменяется в большую или меньшую сторону на величину, требуемую для нормальной работы автосинхронизатора.
Автосинхронизатор включается в работу. Анализируя величину частоты скольжения, от выдает импульсы на изменение оборотов турбины, добиваясь требуемой частоты ее вращения.
Подогнав величину скольжения, автосинхронизатор автоматически переключается в режим измерения угла между напряжениями и вычисляет момент, когда подать импульс на включение, чтобы оно произошло при его нулевом значении. Как только этот момент будет достигнут, происходит включение выключателя.

Процесс отличается на разных электростанциях и при применении различных типов синхронизаторов. Они, как и устройства релейной защиты, прошли три стадии развития:

релейно-механические;
полупроводниковые;
микропроцессорные.

При этом повышалась точность их работы, надежность и удобство применения.

Генератор — как он работает, проблемы, симптомы, проверка

Генератор вырабатывает электроэнергию в автомобиле и является основным компонентом системы зарядки. Все автомобили с двигателем внутреннего сгорания, за исключением некоторых гибридов, имеют генератор переменного тока.

Когда двигатель работает, генератор заряжает аккумулятор и подает дополнительную электроэнергию для электрических систем автомобиля. Генератор прикреплен болтами к двигателю и приводится в движение приводным ремнем.

Генератор не требует технического обслуживания. В некоторых автомобилях срок его эксплуатации может продолжаться до 10-15 лет без какого-либо ремонта.

В случае отказа генератора переменного тока автомобиль всё ещё может работать в течение короткого времени от аккумулятора. Тем не менее, двигатель остановится, как только заряд батареи истощится.

Замена генератора на новый оригинальный стоит дорого, но есть альтернативы. Читайте об этом ниже.

Симптомы неисправного генератора
Как проверить генератор
Проверка выходного напряжения генератора
Менять генератор или восстанавливать?
Как продлить жизнь генератору?
Как работает автомобильный генератор
Распространённые неисправности генератора

Симптомы неисправного генератора

Наиболее распространенным признаком проблемы с системой зарядки автомобиля является сигнальная лампа в форме аккумулятора (на фото) или значок «CHARGE», который загорается во время движения.

Обычно эта сигнальная лампа должна загореться при включении зажигания, но должна исчезнуть, как только двигатель запустится. Если лампочка остается включенной, значит, есть проблема с зарядкой.

Сигнальная лампа системы зарядки не указывает непосредственно на неисправный генератор, хотя проблемы с ним встречаются очень часто.

Еще один признак слабой системы зарядки — это когда приборная панель и передние фары тускнеют на холостом ходу, но становятся ярче при включении двигателя. Эта проблема может быть вызвана не только слабым генератором, но и неисправной батареей, плохим соединением на клеммах аккумулятора или ослабленным приводным ремнем.

Воющий / жужжащий шум, исходящий от генератора, является еще одним признаком проблем генератора. В некоторых автомобилях это может быть вызвано подшипником генератора. В автомобилях Jeep / Chrysler такой шум может вызывать плохой шкив генератора .

Как проверить генератор

Состояние системы зарядки можно проверить с помощью тестера аккумулятора и системы зарядки. Проверка может показать, если система зарядки слабая или не работает вообще. Прибор также может обнаружить, если один из диодов внутри генератора вышел из строя.

Если система зарядки не прошла тест, нужно будет провести дальнейшую диагностику, чтобы выяснить, не является ли генератор причиной каких-либо проблем.

Другие неисправности с системой зарядки включают в себя ослабленный ремень генератора, неисправную проводку, перегоревший предохранитель, неисправный выключатель зажигания и т. д.

Проверка выходного напряжения генератора

Если у вас нет тестера системы зарядки, можно сделать простую проверку напряжения. Тест включает в себя измерение напряжения аккумулятора при выключенном и работающем двигателе. Проверить напряжение можно мультиметром.

Напряжение аккумулятора должно увеличиться после запуска двигателя, так как генератор обеспечивает дополнительное напряжение (см. фото). Если напряжение аккумулятора не увеличивается после запуска двигателя, проблема в системе зарядки.

Менять генератор или восстанавливать?

Обычно генератор стоит в пределах от 8 до 30 т. р. Оригинальные генераторы OEM от дилера стоят дороже. Альтернативой замене является восстановление генератора. Для этого понадобится его снять и отправить в мастерскую по ремонту генераторов или отремонтировать самостоятельно.

Восстановить генератор дома сложно и занимает много времени, но это не невозможно. Ремкомплекты генератора продаются по цене от 500 до 3000 руб.

После замены генератора лучше заменить его приводной ремень. Это недорого. Меняя его вместе с генератором, можно избежать многих проблем в будущем.

Как продлить жизнь генератору?

Часто генератор выходит из строя преждевременно, когда защита двигателя повреждена или отсутствует. Это происходит потому, что вода с дороги попадает внутрь генератора и ускоряет его износ.

Если защита картера повреждена, замените её, чтобы моторный отсек был чистым и сухим. Утечка охлаждающей жидкости или масла также может повредить генератор. Точно так же, если вам нужно промыть моторный отсек, генератор должен быть защищен от воды и моющих средств.

Как работает автомобильный генератор

Типичный автомобильный генератор переменного тока имеет две обмотки: статор (неподвижная внешняя обмотка) и ротор (вращающаяся внутренняя обмотка).

Напряжение, подаваемое через регулятор напряжения на обмотку ротора, возбуждает ротор и превращает его в магнит. Ротор вращается двигателем через приводной ремень.

Магнитное поле, создаваемое вращающимся ротором, индуцирует переменный электрический ток в стационарной обмотке статора. Диоды используются для преобразования переменного тока в постоянный ток, используемый в электрической системе автомобиля. Выходное напряжение контролируется регулятором напряжения (фото ниже). Как правило, регулятор напряжения встроен в генератор.

Регулятор напряжения генератора

Распространённые неисправности генератора

Наиболее распространенными проблемами генератора являются изношенные угольные щетки (две «ножки» на фото сверху), изношенные контактные кольца (два медных цилиндра на задней части ротора на изображении в разрезе) и неисправный регулятор напряжения.

Плохие внешние и внутренние подшипники генератора (большие и маленькие серебряные цилиндры на изображении в разрезе выше) могут издавать воющий шум.

Когда генератор решают восстанавливать, подшипники, регулятор напряжения, щетки и некоторые другие детали обычно заменяют на новые.

Главный энергетик: Генератор в автомобиле: устройство, неисправности, ремонт

Генератор на автомобилях появился в 10-х годах ХХ века вместе с аккумулятором, которому требовалось устройство для бортовой зарядки во время движения.

С тех пор задачи генератора не изменились, но нагрузки возросли – если поначалу заряд аккумулятора расходовался только на работу стартера и фар, то сегодня автомобиль оброс большим набором прожорливых потребителей в виде всевозможных опционных сервоприводов, подогревателей, электрогидравлических устройств в рулевом, подвеске и тормозной системе. Электроэнергии современной оснащенной машине требуется много, и генератор, как главный и единственный ее производитель, должен обеспечивать «поставку» полномерно и бесперебойно.

Под напряжением

По конструкции на сегодня наиболее распространенным является классическое навесное исполнение генератора, когда он в виде отдельного устройства устанавливается снаружи двигателя и ротор приводится от коленвала ременной передачей. Такой вариант пока оказывается самым удачным, поскольку обеспечивает наибольшую легкость снятия-установки генератора для замены и ремонта. Хотя время от времени предлагаются и различные альтернативные конструкции, например, такие, где генератор интегрируется в двигатель. Здесь маховик мотора, снабженный обмоткой возбуждения, выполняет роль ротора, вокруг которого в картере устанавливается внешняя статорная обмотка. В этом случае в одном совмещаются два устройства – генератор работает и в качестве стартера.

Кстати, эта набирающая сегодня популярность идея «стартерогенератора» достаточно давняя и представляет собой воскрешение старых конструкций на новый лад. Впервые стартер и генератор на автомобиле появились именно в виде такого вот единого устройства, разработанного жившим в начале ХХ века инженером Чарльзом Кеттерингом, которое в 1912 году было установлено на Cadillac и годом позже на Lancia. Однако впоследствии оба устройства были разделены – из-за разницы задач, требующих различных конструкций, и удобства обслуживания-ремонта. Поэтому «интегрированный» вариант пока что выглядит как эксперимент – выигрыш в компактности не слишком значительный, а ремонт в случае отказа – гораздо более сложный и трудоемкий. Впрочем, о ремонте – немного позднее. Сначала о том, как узнать, что он нужен.

До лампочки

В случае когда лампа не загорается, причиной может быть, в первую очередь, разряженный и севший аккумулятор. Помимо этого, проблема может таиться в разрыве в электроцепи – проводки, контакте на «массу» (кузов), выходе из строя предохранителя или (редко) самой лампы. Возникает это и при неисправностях в самом генераторе – главным образом из-за неплотного контакта щеток коллектора по причине их износа или из-за дефектов в реле-регуляторе.

Те же проблемы со щетками, реле и электроцепью могут быть и тогда, когда лампа не гаснет или слабо мигает при пуске двигателя. В этом случае причиной часто является ослабление натяжения или обрыв приводного ремня, а также неисправность выпрямительного блока. Это может означать и самую крупную неприятность – замыкание или обрыв (перегорание) в обмотках, происходящее, как правило, по вине неисправного реле-регулятора.

На машинах с большим и даже средним пробегом нередко начинают возникать и механические проблемы с генератором. И в первую очередь происходит износ подшипников, в которых вращается ротор. Определяется это по характерному шуму – его можно услышать, стоя рядом с машиной. В данном случае может к тому же начать мигать контрольная лампа, поскольку при износе подшипников, как правило, ухудшается контакт щеток.

Теоретически ресурс генератора должен быть очень велик – устройство это простое, и ломаться в нем почти нечему. Однако на практике значительная часть ресурса без всяких кавычек съедается коррозией – главным врагом всех электроприборов автомобиля. Российский же климат, как известно, к тому располагает полностью: осадки, перепады температур и влажности, дорожная соль – все это приводит на автосервис гораздо раньше, чем задумывалось конструкторами и хотелось бы самому автовладельцу.

Насчет того, как срочно надо спешить на авторемонтную станцию, – единой формулы нет. Иногда мигание лампы означает мелкие «глюки» в проводке, с которыми многие ездят подолгу – и ничего. Но, например, если лампа мигает из-за реле регулятора, то не исключено, что впереди перегорания-замыкания в обмотках, а тут уже, как правило, генератор целиком идет под замену. (Хотя в большинстве случаев эта неисправность реле обнаруживается раньше – от получающегося перезаряда начинает выкипать и очень заметно терять в емкости АКБ.) Определить, почему «лампа горит не так», невозможно. В старых машинах ставили вольтметры, которые помогали прояснить вопрос, но сейчас их нет, поскольку они занимают место на панели, а для цивилизованного Запада достаточно и лампочки, предупреждающей: «что-то не так, надо на сервис».Единственное, пожалуй, что можно попробовать сделать самому до визита на СТО, – это распылить на электропроводку специальный аэрозоль, такой, как WD-40 или его аналог, что может помочь при мелких «глюках» в виде влаги на проводке и контактах. Если же это не помогло, то придется ехать на ремонтную станцию, иначе рано или поздно произойдет очевидное – «намертво» сядет аккумулятор. Особо быстро это наступает в режиме городской езды с частыми стоянками-запусками. Можно, конечно, то и дело снимать аккумулятор с машины и носить его домой заряжать от сетевого зарядника, как делают некоторые, но для современного автовладельца это не вариант. Техника должна работать автономно.