Что такое крыльчатка генератора - NEVINKA-INFO.RU

Что такое крыльчатка генератора

Что такое крыльчатка генератора Регистрация Вход В начало форума Правила форума Старый дизайн FAQ Поиск Пользователи

Что такое крыльчатка генератора

Что такое крыльчатка генератора

  • Регистрация
  • Вход
  • В начало форума
  • Правила форума
  • Старый дизайн
  • FAQ
  • Поиск
  • Пользователи

  • Список форумов AUTOLADA.RU
  • «Десятое» семейство (ВАЗ-2110, ВАЗ-2111, ВАЗ-2112) и LADA PRIORA

После замены подшипников проехал 1000 км, и вот вчера услышал периодически возникающий дребезжащий звук.

Какие поставили подшипники??

У кого какие идеи?

Снять переднюю крышку и всё станет ясно- 99% проблема с подшипником

Могло при заклинивании подшипника и стопоре вала погнуть ось?

syava505
+1
раскидал гену, вскрыл подшипники, у переднего практически небыло смазки.

Ещё ребята вопрос, поставил новый шкив но мне кажется расстояние между шкивом и крышкой стало меньше, чем было. и в сравнении с другими генераторами это так.
шкив очень близко к крышке.
Порядок сборки вроде не нарушен, дистанционная шайба, шкив, гроверная шайба, гайка.
ставить ещё оду дистанционную?.

Добавлено спустя 37 минут 36 секунд:

Кольцо и шайба под номерами 2 и 4 в такой последовательности должны идти?

2114_det.jpg
Описание:
Размер файла: 95,61 KB
Просмотрено: 212 раз(а)

если ничего не накосячил при сборке,например, шкив перевернул,может просто визуальный эффект-кажется только.Сначала прикинь гену по месту как ремень ходить будет.Да и шкив со старым внимательней посмотри насчет «найди отличия».Да,еще подшипники возможно не досадил в крышки.Чудес ведь не бывает,ну или почти не бывает.

кольцо под шкив-это как?Снаружи что ли под гайку.

Да.
Различия у шкивов
(титька) у одного шкива более выпуклая, у другого более плоская.

У меня похоже конусной шайбы не было, он был собран неправильно.
И у него задняя крышка была поставлена не так (регулятор со щетками оказались внизу при установленном на машину гене, а должны быть спереди.) Я его и собрал так как пометил при разборке, т.е так же неправильно. .

shkiv-vaz-2110-generatora-n-o-d-17.jpg
Описание: Новый
Размер файла: 35,17 KB
Просмотрено: 96 раз(а)
1304ca17b2edf07d8d0de0df72a1de33.jpg
Описание: Старый был такой же
Размер файла: 50,29 KB
Просмотрено: 108 раз(а)

syava505
Передняя крыльчатка видно что ничего «не цепляет», заднюю я подточил так как при максимальной затяжке болтов ротор вращался очень туго, не должно ничего цеплять. ещё подпилить чтоли?.
Сейчас задняя крышка села максимально как я только видел (смотрел по уровню щеток на контактных кольцах). Но болты есть куда еще закрутить, но при большей затяжке ротор не провернуть.
Не должно же так быть?
Я болты под отвертку заменил болтами под ключ, может затягиваю слишком?

стучок явно металла об металл.Как сейчас насчет продольного и поперечного люфта на оси ротора?

Ротор как бы стоит не подвижно, люфта от рук нет ни продольного ни поперечного.

Подшипники правильные?Все параметры соответствуют ранее стоявшим?

Да подшипники, снял с гены который стояли, в магазине дали такие же.
Перед тем как собирать, 3 раз) тонким гвоздем, через вентиляционные отверстия верхней крышки «выбил», обмотку статора и заново усадил её, небольшими постукиваниями по металлическим пластинам через отвертку. чтобы уж точно, села нормально. .
Обмотка «села» до упора, без перекосов.
На вал ротора, надел колечко , и вставил в подшипник, усадил на сколько дало. (при запресовке заднего подшипника ротора через трубку, в передний все зашло до упора. )
Заднюю крышку насаживал так же, легкими постукиваниями через деревянный брусок и при этом после каждого удара контролировал вращение вала.
При максимальном соединении половинок (вообще при самом максимальном), ротор крутится с трудом.
Что его может зажимать? Перекашивает пластину статора?
Повторюсь, крышка передняя не родная, может что то уводит куда то и при максимальном соединении половинок происходит перекос и зажим?
зы: Как меня этот гена задрал .
На разборе взял другого гену, езжу пока на нем, хочу всеже добить этого. (практически новый гена получился : заменена передняя крышка с подшипником, задний подшипник, контактные кольца, регулятор, шкив, шайбы).
Шкив собрал в таком порядке : упорная шайба на вал ротора > шкив > шайба плоская > шайба пружинная > гайка.

Еще есть идея разобрать его и собрать с максимальной затяжкой без обмотки статора, проверить не клинит ли ротор.

Да нет конечно,зажимать по идее затяжка болтов не должна.Правда усилие затяжки лучше сделать по мануалу.

Не видел такого в мануалах, не подскажешь в каком найти?
Поидее влиять не должна: в крышках есть пазы под обмотку статора, глубже крышка не сядет.
Буду разбирать-собирать 4 раз фото отчет сделаю

Крыльчатка вентилятора охлаждения электродвигателя

Очевидно, что превратить электроэнергию во вращение без какого-либо приспособления невозможно. Таким приспособлением как раз и является электромотор. Электромоторы разнообразных конструкций получили широкое распространение в быту и на промышленных предприятиях. Они могут предназначаться для разных целей.

Неподвижная часть электромотора называется статором, а вращающаяся – ротором. Работу мотора обеспечивает электромагнитная индукция. Магнитное поле статора взаимодействует с магнитным полем ротора; ротор начинает вращаться под воздействием возникающего при этом вращательного момента.

КПД электромоторов очень высок и может приближаться к 100 процентам. Как и всем устройствам с вращающимися частями, электромоторам свойственны трение в подшипниках, сопротивление воздуха вращающимся деталям и т.п. Помимо этого, обмотки нагреваются. Преодоление нагрева обмоток и сопротивления воздуха движущимся частям тоже требуют энергетических затрат. Чем выше нагрузка на электромотор, тем сложнее он нагревается. Если мотор перегревается, разрушается электроизоляция обмоток. Обмотки пробиваются или перегорают. Чтобы предотвратить перегрев двигателя, приходится интенсифицировать теплоотведение и охлаждение этого агрегата.

Способы охлаждения электромоторов

Существуют следующие варианты охлаждения:

  1. Двигатели малой мощности, работающие под слабой нагрузкой, охлаждаются путем свободной конвекции воздуха.
  2. Низкооборотным электромоторам свободной конвекции недостаточно, и в них используют принудительное охлаждение. Для охлаждения таких агрегатов обычно используется вентилятор, который приводится в действие другим приводом.
  3. Удобнее всего осуществлять охлаждение с помощью крыльчатки, которая установлена на вал ротора. Такой способ и прост, и эксплуатационно целесообразен.

Крыльчатка охлаждает электромотор, обдувая его наружную станину с продольными ребрами охлаждения, или всасывает окружающий воздух в корпус, также обдувая обмотки неподвижного статора и вращающегося ротора. Выбор материала для изготовления крыльчатки зависит от того, каков температурный режим, и насколько агрессивна окружающая среда.

  • Если среда не является агрессивной, и температура потока не превышает тридцати градусов Цельсия, крыльчатку изготавливают из пластмассы.
  • Если среда не агрессивна, а температура потока не превышает девяноста градусов Цельсия, для изготовления крыльчатки используется латунь.
  • Для изготовления некоторых конструкций крыльчаток крупного диаметра применяется алюминий.
  • Чаще всего крыльчатки делают из такого высокопрочного материала, как нержавеющая сталь.

Крыльчатки могут также производиться из других материалов, которые соответствуют техническим условиям.

Конструкция крыльчатки вентилятора охлаждения электродвигателя и ее применение

Выбирая крыльчатку вентилятора охлаждения электродвигателя, на ее конструкцию и применение следует обращать особое внимание.

Конструкция крыльчатки может быть:

  • Составная. На изготовленную монтажную ступицу монтируются рабочие лопасти.
  • Цельная. Ступицу и лопасти штампуют единой деталью из листового материала.

Количество воздуха, который поступает к охлаждаемым поверхностям, зависит от диаметра крыльчатки, угла атаки лопастей и от типа крыльчатки относительно направления вращения. Крыльчатки бывают загнутыми вперед, прямыми радиальными и загнутыми назад.

После изготовления каждая крыльчатка подвергается балансировке. Благодаря балансировке исключаются сетевые биения, предотвращается разрушение подшипников, уменьшается их износ. В условиях эксплуатации не следует забывать о том, что целостность защитного кожуха крыльчатки следует постоянно контролировать. Если крыльчатка будет повреждена, электромотор перегреется и выйдет из строя.

Таким образом, для предотвращения поломки электродвигателя из-за перегрева (особенно в теплое время года), все устройства комплектуются крыльчатками обдува и охлаждения. Подбирать крыльчатку следует в соответствии с техническими характеристиками двигателя и вентилятора.

Как работает автомобильный генератор: устройство, характеристики и неисправности

Любой автомобиль располагает собственной бортовой автономной электрической сетью со всеми присущими элементами, источником энергии, накопителем и потребителями. Каждый из узлов функционально закончен, они объединяются электрической проводкой, а параметры сети чётко стандартизованы благодаря накопленному опыту производства автомобильного электрооборудования.

В качестве источника питания электроники выступает генератор, о котором и пойдет речь в этой статье.

Для чего в машине нужен генератор

Вся энергия в бортовую сеть поступает от двигателя внутреннего сгорания. Механическая энергия вращения его коленчатого вала должна быть преобразована в электрическую. Эту роль и выполняет генератор.

В типовом варианте его ротор снабжён шкивом, на который надет гибкий ремень, передающий вращения от аналогичного шкива на носке коленчатого вала. Параллельно от того же ремня могут приводиться и прочие навесные агрегаты, но традиционно он именуется генераторным.

На выходе генератора образуется электрическое напряжение, способное поддерживаться в заданном диапазоне при отдаче любого тока от нуля до максимума, лимитированного номинальной мощностью.

Эту мощность прибор отдаёт при максимально допустимых оборотах ротора, привязанных к предельной частоте вращения коленвала путём подобранного передаточного соотношения ременного привода.

Выделяется два основных типа автомобильных генераторов:

  • Постоянного тока, вырабатывается напряжение определённой полярности уже непосредственно на обмотках;
  • Переменного тока, поскольку требуется всё же постоянное напряжение, то генератор снабжён внутренним полупроводниковым выпрямителем.

В настоящее время используется только второй тип, поскольку он обладает бесспорными преимуществами, причём его обмотки выдают трёхфазное напряжение, как легче поддающееся сглаживанию пульсаций и позволяющее эффективнее использовать массогабарит прибора.

Что находится внутри данного прибора разберем ниже.

Устройство

Внешне все генераторы на первый взгляд похожи, но те кто знаком с электротехникой легко определит с каким прибором имеет дело. Ситуация упрощается тем, что машины постоянного тока использовались только на совсем уж реликтовых автомобилях, давно снятых с производства.

Генератор постоянного тока

В состав динамомашины постоянного тока входят:

  • корпус;
  • обмотки возбуждения на статоре, неподвижно закреплённом в корпусе;
  • силовые обмотки на вращающемся якоре;
  • щёточный узел с меднографитовыми или угольными щётками, снимающими ток с коллектора вращающегося якоря;
  • регулятор напряжения, стабилизирующий выход путём регулирования тока возбуждения в обмотках электромагнитов статора;
  • приводной шкив на валу якоря;
  • подшипники, в которых вращается вал якоря.
Читайте также  Эдс синхронного генератора при холостом ходе

Для создания приемлемой мощности на выходе весь агрегат приходилось выполнять массивным и металлоёмким, поэтому с появлением качественных выпрямительных полупроводниковых приборов генераторы постоянного тока на автомобилях применять перестали.

Генератор переменного тока

Принципиально он устроен похоже, но выходная мощность образуется многофазными обмотками статора, выполненными толстым проводом и не нуждающимися в мощных и ненадёжных токосъёмниках.

Состав оборудования тоже похож:

  • корпус с кронштейнами крепления и электрическими клеммами;
  • обмотки статора, установленные в корпусе, могут извлекаться при рассоединении его половин;
  • ротор с полюсами из мягкого электротехнического железа, медными обмотками и коллектором;
  • щёточный узел, где обычно устанавливается пара угольных щёток и встраивается интегральный полупроводниковый регулятор напряжения, через который на щётки поступает питание возбуждения;
  • блок выпрямителя, где расположен трёхфазный мост из шести силовых вентилей (диодов) и трёх относительно маломощных дополнительных диодов питания обмотки возбуждения, число диодов может отличаться в специфически устроенных современных конструкциях;
  • подшипники на валу ротора;
  • выходные разъёмы, силовой и управляющий, вторым силовым контактом выступает металлический корпус генератора;
  • шкив привода и крыльчатка принудительного охлаждения.

Весь конструктив крепится к передней части двигателя для удобной организации ременного привода от шкива коленвала. Часто отклонением генератора в сторону производится регулировка натяжения ремня, в тех случаях, когда более сложная конструкция привода навесных агрегатов не подразумевает наличие отдельного натяжителя с роликом.

Схема подключения

Схема подразделяется на силовую и управляющую цепи. Мощный выход генератора через силовой разъём из закреплённого гайкой на шпильке провода большого сечения соединяется непосредственно с плюсовой клеммой аккумуляторной батареи.

Тонкий управляющий провод чаще всего просто соединён с цепью зажигания через контрольную лампочку. Встречаются и иные схемы, когда лампочка имеет собственное управление от специально предназначенного контакта на корпусе.

Принцип работы

Перед началом работы в автомобиле включается зажигание, и на управляющий контакт генератора поступает напряжение через лампочку. Поскольку энергию генератор в этот момент не вырабатывает, то напряжение на контакте отсутствует, и лампочка оказывается под потенциалом аккумуляторной батареи. Индикатор светится, через обмотку возбуждения протекает начальный ток.

После запуска мотора вращающееся поле обмотки возбуждения на роторе создаёт ответную индукцию в обмотках статора и генератор начинает вырабатывать электроэнергию. Дополнительные диоды поднимают напряжение на контакте лампочки, перепад на ней отсутствует, и она перестаёт светиться, сигнализируя, что всё в порядке, генератор работает.

Электронная схема в реле-регуляторе щёточного узла отслеживает выходное напряжение, увеличивая или уменьшая ток возбуждения, таким образом поддерживая выход на заданном уровне, обычно это 14-15 вольт, в зависимости от типа применённого аккумулятора и его температуры.

Батарея под таким напряжением перестаёт отдавать ток и переходит в режим заряда или удержания, выполняя роль дополнительного фильтрующего элемента, поскольку напряжение генератора пульсирует с частотой трёхфазного выпрямителя.

Если включено много потребителей, а обороты двигателя малы, прибор не в состоянии отдавать требуемую мощность, напряжение уменьшается, а часть потребителей начинает питаться от аккумулятора.

При добавлении оборотов генератор увеличивает мощность, питает потребителей, а избыток её идёт на зарядку аккумулятора. Если батарея заряжена, а мощность избыточна, то реле-регулятор уменьшает ток возбуждения, чтобы не допускать опасного роста напряжения в сети.

Основные неисправности

Проявлением неисправностей становится выход напряжения в сети из заданных пределов, а также посторонние звуки из работающего генератора.

Причины могут быть различными:

  • износ щёточного узла, он заменяется вместе с интегральным реле;
  • глубокий износ коллектора щётками, если его уже невозможно устранить шлифовкой, меняются контактные кольца или якорь в сборе;
  • выход из строя подшипников якоря, их несложно заменить после полной или частичной разборки генератора;
  • выгорание диодов выпрямителя, в настоящее время их не меняют поодиночке, замене подлежит весь диодный мост;
  • короткие межвитковые замыкания или обрывы в якоре или статоре, соответствующие детали меняются;
  • обгорание или коррозия контактов, их тоже можно заменить или очистить.

Не относящейся непосредственно к генератору, но частой неисправностью является сильный свист при добавлении оборотов двигателя. Это свидетельствует о проскальзывании ремня на приводных шкивах, натяжение можно отрегулировать, но лучше такой ремень заменить.

При снятии генератора для ремонта целесообразно сразу поменять диодный мост, подшипники и реле-регулятор со щётками. Так отремонтированный прибор обретёт максимально возможную надёжность, хотя полную гарантию может дать только новый генератор от солидного производителя.

Как проверить автомобильный генератор

В идеале генератор надо проверять на стенде, где он будет раскручен до номинальных оборотов и максимально нагружен с проверкой отдаваемой в таком режиме мощности.

Но можно приблизительно проверить его и не снимая с автомобиля.

  1. К выходной клемме генератора подключается цифровой вольтметр (например, в составе мультиметра).
  2. Двигатель запускается. Показания вольтметра должны увеличиться до номинальных 14 – 14,5 вольт. Исключением станет случай, когда батарея сильно разряжена, тогда напряжение будет расти постепенно, по мере заряда.
  3. Двигатель выводится на средние или высокие обороты, а в автомобиле включаются фары и другие мощные потребители, общей потребностью не превышающие полную мощность генератора. Напряжение должно остаться стабильным, значит генератор отдаёт свою положенную мощность.
  4. От генератора не должно раздаваться характерных воющих звуков изношенных подшипников. При появлении сомнений достаточно снять ремень и прокрутить шкив вручную. Ротор должен вращаться абсолютно плавно, без вибраций и люфтов.

Новый генератор очень надёжен и первые проблемы могут возникнуть лишь после пробега в 100-150 тысяч километров. Но часто эти приборы ходят значительно больше, особенно с промежуточной заменой щёточного узла.

Генераторы: как они устроены, и как их ремонтируют

Уважительное «геннадий» или панибратское «гена» неспроста написаны с маленькой буквы! Это не имя автослесаря, а шутливо-жаргонное прозвище электрогенератора – одного из важнейших узлов автомобиля, практически не изменившего свою конструкцию за несколько десятилетий. Давайте познакомимся с «геннадием» поближе, изучив его сильные и слабые стороны и поняв, с каких фронтов можно ждать сюрпризов по электрической части автомобиля.

«Дитя света»

А втомобильный генератор в современном понимании порожден любовью человечества к электрическому свету. Машины эпохи зари автомобилизма имели лишь простейший узел под названием «магнето» – миниатюрный генератор, совмещенный с прерывателем зажигания, интегрированный в корпус двигателя и выдающий исключительно высоковольтные импульсы для работы свечей. Ни лампу, ни какой-то иной потребитель электроэнергии к магнето подключить было нельзя, поэтому машины XIX века освещали дорогу карбидными лампами, в которых горел ацетилен – от двигателя внутреннего сгорания помощи ждать не приходилось.

Однако достаточно скоро стало очевидно, что двигатель автомобиля должен порождать больше электричества: не только для собственной работы, но и для работы внешних потребителей – фар, клаксона, измерительных приборов передней панели, зарядки батареи и тому подобного. Поэтому рядом с высоковольтной «искровой» обмоткой магнето появилась дополнительная обмотка – низковольтная, дающая бортовое напряжение. МАГнето + ДИНамО-машина = магдино. Так стали называться первые генераторы.

Но поскольку магнето и магдино традиционно встраиваются непосредственно в двигатель, мощность их ограничена небольшими габаритами. И как только стало ясно, что рост мощности генераторов неизбежен, «гена» стал внешним – он переехал на кронштейн на блоке цилиндров и вращение стал получать от внешней передачи – ременной, а иногда цепной или шестеренчатой.

Первые генераторы вырабатывали постоянный ток, однако после развития в середине ХХ века полупроводниковой промышленности и появления мощных выпрямительных диодов генераторы стали производить переменный ток, который затем выпрямлялся до постоянного диодными мостами. Смена типа тока позволила скачкообразно в несколько раз и понизить габариты и массу генераторов, и поднять их мощность.

Собственно, современный генератор практически идентичен тому, что стоял на машинах, разработанных и 10, и 20, и 30, и более лет тому назад. Двигатели и КПП год за годом усложняются, а едва ли не главный внешний электроагрегат остается практически неизменным. Его конструкция неидеальна, но являет собой золотой баланс свойств и стоимости. Появляются, правда, дополнительные узлы и усовершенствования – например, вместо элементарного шкива для ремня на генератор может устанавливаться обгонная муфта, как в стартерном бендиксе, или в обмотке статора увеличивается количество катушек и усложняется диодный мост, но большинство генераторов все же по-прежнему обходятся классической конструкцией.

Как устроен генератор

Две половинки корпуса, отлитые из алюминия, образуют «бочонок» и стянуты друг с другом болтами. Внутри «бочонка» расположена кольцевая обмотка – катушка статора, с которой мы снимаем переменное напряжение. Снаружи к этой обмотке подключен диодный мост, прикрытый пластиковой защитной полукрышкой и делающий из переменного напряжения постоянное. Через корпус генератора проходит ось – вал, вращающийся на двух подшипниках и приводимый в движение за шкив ремнем от коленвала двигателя.

На валу генератора установлен и вращается вместе с ним ротор с катушкой внутри – электромагнит. Через пару скользящих контактов и угольные щетки на него подает управляющий ток регулятор напряжения, следящий за тем, чтобы генератор выдавал на выходе 14 вольт – без регулятора величина напряжения будет зависеть от оборотов и способна достичь нескольких десятков вольт, опасных для 12-вольтового автомобильного электрооборудования.

Неисправности генератора

Генератор на большинстве машин достаточно прост по конструкции, и благодаря этому количество разновидностей его неисправностей невелико, а диагностика несложна. «Плавающих» проблем, которые затруднительно выловить и локализовать, в нем практически никогда не бывает.

Самые слабые узлы генератора – не механические, а электронные: это диодный мост, состоящий из шести мощных диодов, объединенных в три группы на алюминиевой пластине-радиаторе, и регулятор напряжения. Выходят из строя они из-за перегрузки (из-за систематической работы с перегрузкой от нештатных потребителей тока, если прикуривать чужую машину, не заглушив свой двигатель, или из-за короткого замыкания в банках аккумулятора), из-за появления микротрещин от постоянной смены подкапотной температуры в широких пределах и проникновения в трещины влаги, а также иногда и вовсе без видимых причин – с электроникой это случается… В регуляторе напряжения еще вдобавок со временем стачиваются графитовые щетки. При этом и диодный мост, и регулятор напряжения в сборе со щетками могут быть заменены на новые.

Читайте также  Устройство генератора для лачетти

На втором месте по выходу из строя – подшипники. Их в генераторе два — более мощный и массивный передний, а также задний – меньших габаритов. Страдает чаще всего передний, поскольку на него приходятся и нагрузка от туго натянутого ремня, и проникновение пыли и влаги извне. Подшипники проявляют себя гулом и визгом, который исчезает, если завести мотор при снятом ремне генератора. Они также могут быть заменены новыми.

На третьем месте – более неприятные неисправности, хотя и, к счастью, более редкие. Могут сточиться до основания два медных колечка на валу – контакты для питания обмотки ротора, по которым скользят графитовые щетки регулятора напряжения. Колечки эти достаточно долговечны, поскольку пружины щеток слабенькие, но, отработав несколько комплектов щеток, кольца с годами могут прийти в негодность. В качестве запчастей встречаются не всегда, и для конкретной модели генератора их можно не найти… Если же купить удалось, то снимаются с вала они единым блоком (залиты в пластик), и одним блоком же ставятся новые.

Еще от старости может произойти разрушение изоляции проводов обмотки статора и возникнуть короткое замыкание между витками. Как правило, такое ремонтировать невыгодно, хотя в принципе перемотка возможна. Неисправности типа разрушения корпуса рассматривать, наверное, не стоит, хотя и они, безусловно, случаются, и, как ни странно, некоторые отечественные производители генераторов поставляют в розничную продажу половинки «бочонка».

Ремонт генератора

Теперь рассмотрим ремонт генератора на живом примере. Автомобиль ВАЗ-2115 приехал на сервис с проблемой отсутствия зарядки аккумулятора. Электрик, к его чести, не приговорил, не глядя (как это часто делается), диодный мост и регулятор скопом, а сперва проверил проводку к генератору, затем (не снимая генератор с машины) извлек из него регулятор напряжения и проверил его при помощи внешнего источника напряжения 15-16 вольт и нагрузочной лампы, сымитировав штатную работу – регулятор оказался исправен. Целыми оказались и щетки регулятора, контактные кольца на валу и обмотка ротора. После этого мастер посветил фонариком на диодный мост, увидел обугленный диод, сделал вывод о неисправности моста… и предложил полную замену генератора!

Почему? Все просто: на наш генератор, рожденный Ржевским заводом автотракторного электрооборудования ЭЛТРА, модели 5102.3771, устанавливается 80-амперный диодный мост МП13-80-3-2, который стоит в магазине… 909 рублей, и меняется он не так, как, скажем на старой-доброй «девятке», где это делалось при помощи отвертки и без снятия генератора с машины. В нашем случае мост меняется с использованием мощного паяльника, и генератор для этого, по-хорошему, должен лечь на верстак. Это изрядная возня, требующая к тому же определенной аккуратности. Мастер не захотел связываться с этим менее, чем за 2 000 рублей, и намекнул владельцу, что стоимость запчасти и ремонта почти в 3 000 рублей на генератор 2006 года выпуска выглядят бледно на фоне цены нового генератора в сборе в 4 450 рублей. Иначе говоря, можно за 3 000 починить, а можно за дополнительные 1 500 рублей к цене ремонта получить нового «гену» на гарантии, с новыми подшипниками, обмотками, гарантированно лишенными усталостных трещин лака, и так далее. Владелец согласился с такими доводами, и генератор был заменен на новый.

Вот такой неожиданный исход… Мы хотели понаблюдать за недорогим восстановительным ремонтом, а столкнулись с крупноузловой дорогостоящей заменой. Впрочем, ремонт уже завершен, машина восстановила подвижность и уехала, и у нас появилась возможность в спокойной обстановке внимательно взглянуть на генератор изнутри, изучить конструкцию и разобраться, прав ли был мастер. Более того, нам никто не запрещает починить его самостоятельно.

Генератор изнутри

Разборку генератора начинаем со снятия шкива с вала: 6-ручьевой шкив под поликлиновый ремень аккуратно зажимаем в тисках через алюминиевые прокладки и откручиваем гайку пневмогайковертом. Легкие следы замятия на шкиве не страшны, если они контролируемы и прогнозируемы – ни канавки, ни кромки не деформированы.

На валу виден паз под шпонку, однако шпонки самой нет, как нет и паза для нее в шкиве. На данном генераторе шкив крепится трением – затяжкой гайки с гровером с упором во внутреннее кольцо подшипника, а через него – в ротор.

Снимаем пластиковую «полукрышку», под которой прячутся диодный мост и регулятор напряжения. Видим, что мост неисправен – пробит как минимум один диод из шести. Это заметно даже без проверки тестером – видно, что диод обуглен.

Регулятор напряжения снимается легко – откручиванием двух гаек М8. Электрически его уже проверяли, визуально тоже видно, что щетки изношены незначительно. Продуваем, вытираем и откладываем в сторону.

Генераторы постоянного тока

Принцип действия генератора постоянного тока

Работа генератора основана на использовании закона электромагнитной индукции, согласно которому в проводнике, движущемся в магнитном поле и пересекающем магнитный поток, индуцируется э д. с.

Одной из основных частей машины постоянного тока является магнитопровод, по которому замыкается магнитный поток. Магнитная цепь машины постоянного тока (рис. 1) состоит из неподвижной части — статора 1 и вращающейся части — ротора 4. Статор представляет собой стальной корпус, к которому крепятся другие детали машины, в том числе магнитные полюсы 2. На магнитные полюсы насаживается обмотка возбуждения 3, питаемая постоянным током и создающая основной магнитный поток Ф0.

Рис. 1. Магнитная цепь машины постоянного тока с четырьмя полюсами

Рис. 2. Листы, из которых набирают магнитную цепь ротора: а — с открытыми пазами, б — с полузакрытыми пазами

Ротор машины набирают из стальных штампованных листов с пазами по окружности и с отверстиями для вала и вентиляции (рис. 2). В пазы (5 на рис. 1) ротора закладывается рабочая обмотка машины постоянного тока, т. е. обмотка, в которой основным магнитным потоком индуцируется э. д. с. Эту обмотку называют обмоткой якоря (поэтому ротор машины постоянного тока принято называть якорем).

Значение э. д. с. генератора постоянного тока может изменяться, но ее полярность остается постоянной. Принцип действия генератора постоянного тока показан на рис. 3.

Полюсы постоянного магнита создают магнитный поток. Представим, что обмотка якоря состоит из одного витка, концы которого присоединены к различным полукольцам, изолированным друг от друга. Эти полукольца образуют коллектор, который вращается вместе с витком обмотки якоря. По коллектору при этом скользят неподвижные щетки.

При вращении витка в магнитном поле в нем индуцируется э. д. с

где В — магнитная индукция, l — длина проводника, v — его линейная скорость.

Когда плоскость витка совпадает с плоскостью осевой линии полюсов (виток расположен вертикально), проводники пересекают максимальный магнитный поток и в них индуцируется максимальное значение э. д. с. Когда виток занимает горизонтальное положение, э. д. с. в проводниках равна нулю.

Направление э. д. с. в проводнике определяется по правилу правой руки (на рис. 3 оно показано стрелками). Когда при вращении витка проводник переходит под другой полюс, направление э. д. с. в нем меняется на обратное. Но так как вместе с витком вращается коллектор, а щетки неподвижны, то с верхней щеткой всегда соединен проводник, находящийся под северным полюсом, э. д. с. которого направлена от щетки. В результате полярность щеток остается неизменной, а следовательно, остается неизменной по направлению э. д. с. на щетках — ещ (рис. 4).

Рис. 3. Простейший генератор постоянного тока

Рис. 4. Изменение во времени э.д.с. простейшего генератора постоянного тока

Хотя э. д. с. простейшего генератора постоянного тока постоянна по направлению, по значению она изменяется, принимая за один оборот витка два раза максимальное и два раза нулевое значения. Э. д. с. с такой большой пульсацией непригодна для большинства приемников постоянного тока и в строгом смысле слова ее нельзя назвать постоянной.

Для уменьшения пульсаций обмотку якоря генератора постоянного тока выполняют из большого числа витков (катушек), а коллектор — из большого числа коллекторных пластин, изолированных друг от друга.

Рассмотрим процесс сглаживания пульсаций на примере обмотки кольцевого якоря (рис. 5), состоящей из четырех катушек (1, 2, 3, 4), по два витка в каждой. Якорь вращается по направлению часовой стрелки с частотой n и в проводниках обмотки якоря, расположенных на внешней стороне якоря, индуцируется э. д. с. (направление показано стрелками).

Обмотка якоря представляет собой замкнутую цепь, состоящую из последовательно соединенных витков. Но относительно щеток обмотка якоря представляет собой две параллельные ветви. На рис. 5, а одна параллельная ветвь состоит из катушки 2, вторая — из катушки 4 (в катушках 1 и 3 э. д. с. не индуцируется, и они обеими концами соединены с одной щеткой). На рис. 5, б якорь показан в положении, которое он занимает через 1/8 оборота. В этом положении одна параллельная ветвь обмотки якоря состоит из последовательно включенных катушек 1 и 2, а вторая — из последовательно включенных катушек 3 и 4.

Рис. 5. Схема простейшего генератора постоянного тока с кольцевым якорем

Каждая катушка при вращении якоря по отношению к щеткам имеет постоянную полярность. Изменение э. д. с. катушек во времени при вращении якоря показано на рис. 6, а. Э. д. с. на щетках равна э. д. с. каждой параллельной ветви обмотки якоря. Из рис. 5 видно, что э. д. с. параллельной ветви равна или э. д. с. одной катушки, или сумме э. д. с. двух соседних катушек:

В результате этого пульсации э. д. с. обмотки якоря заметно уменьшаются (рис. 6, б). При увеличении числа витков и коллекторных пластин можно получить практически постоянную э. д. с. обмотки якоря.

Читайте также  Щетки генератора лада гранта 16 клапанная

Конструкция генераторов постоянного тока

В процессе технического прогресса в электромашиностроении конструктивный вид машин постоянного тока изменяется, хотя основные детали остаются теми же.

Рассмотрим устройство одного из типов машин постоянного тока, выпускаемых промышленностью. Как указывалось, основными частями машины являются статор и якорь. Статор 6 (рис 7), изготовленный в виде стального цилиндра, служит как для крепления других деталей, так и для защиты от механических повреждений и является неподвижной частью магнитной цепи.

К статору крепятся магнитные полюсы 4, которые могут представлять собой постоянные магниты (у машин малой мощности) или электромагниты. В последнем случае на полюсы насаживается обмотка возбуждения 5, питаемая постоянным током и создающая неподвижный относительно статора магнитный поток.

При большом числе полюсов их обмотки включают параллельно или последовательно, но так, чтобы северный и южный полюсы чередовались (см. рис. 1). Между главными полюсами располагаются добавочные полюсы со своими обмотками. К статору крепятся подшипниковые щиты 7 (рис. 7).

Якорь 3 машины постоянного тока набирается из листовой стали (см. рис. 2) для уменьшения потерь мощности и от вихревых токов. Листы изолируются друг от друга. Якорь является подвижной (вращающейся) частью магнитопровода машины. В пазы якоря укладывается обмотка якоря, или рабочая обмотка 9.

Рис. 6. Изменение во времени э.д.с катушек и обмотки кольцевого якоря

В настоящее время выпускаются машины с якорем и обмоткой барабанного типа. Рассмотренная ранее обмотка кольцевого якоря имеет недостаток, заключающийся в том, что э. д. с. индуцируется только в проводниках, расположенных на внешней поверхности якоря. Следовательно, активными являются только половина проводников. В обмотке барабанного якоря все проводники — активные, т. е. для создания той же э. д. с, что и в машине с кольцевым якорем, требуется почти в два раза меньше проводникового материала.

Расположенные в пазах проводники обмотки якоря соединяются между собой лобовыми частями витков. В каждом пазу обычно располагается несколько проводников. Проводники одного паза соединяются с проводниками другого паза, образуя последовательное соединение, называемое катушкой или секцией. Секции соединяются последовательно и образуют замкнутую цепь. Последовательность соединения должна быть такой, чтобы э. д. с. в проводниках, входящих в одну параллельную ветвь, имели одинаковое направление.

На рис. 8 показана простейшая обмотка якоря барабанного типа двухполюсной машины. Сплошными линиями показано соединение секций друг с другом со стороны коллектора, а пунктирными — лобовые соединения проводников с противоположной стороны. От точек соединения секций делаются отпайки к коллекторным пластинам. Направление э. д. с. в проводниках обмотки показано на рисунке: «+» — направление от читателя, «•» — направление на читателя.

Обмотка такого якоря имеет также две параллельные ветви: первая, образованная проводниками пазов 1, 6, 3, 8, вторая — проводниками пазов 4, 7, 2, 5. При вращении якоря сочетание пазов, проводники которых образуют параллельную ветвь, все время изменяется, но всегда параллельная ветвь образуется проводниками четырех пазов, занимающих постоянное положение в пространстве.

Рис. 7. Устройство машины постоянного тока якоря барабанного типа

Рис. 8. Простейшая обмотка

Выпускаемые заводами машины имеют десятки или сотни пазов по окружности барабанного якоря и число коллекторных пластин, равное числу секций обмотки якоря.

Коллектор 1 (см. рис. 7) состоит из медных изолированных друг от друга пластин, которые соединяют с точками соединения секций обмотки якоря, и служит для преобразования переменной э. д. с. в проводниках обмотки якоря в постоянную э. д. с. на щетках 2 генератора или преобразования постоянного тока, подводимого к щеткам двигателя из сети, в переменный ток в проводниках обмотки якоря двигателя. Коллектор вращается вместе с якорем.

При вращении якоря по коллектору скользят неподвижные щетки 2. Щетки бывают графитовые и медно-графитовые. Они крепятся в щеткодержателях, которые допускают поворот на некоторый угол. С якорем соединена крыльчатка 8 для вентиляции.

Классификация и параметры генераторов постоянного тока

В основу классификации генераторов постоянного тока положен вид источника питания обмотки возбуждения. Различают:

1. генераторы с независимым возбуждением, обмотка возбуждения которых питается от постороннего источника (аккумулятора или другого источника постоянного тока). У генераторов малой мощности (десятки ватт) основной магнитный поток может создаваться постоянными магнитами,

2. генераторы с самовозбуждением, обмотка возбуждения которых питается от самого генератора. По схеме соединения обмоток якоря и возбуждения по отношению к внешней цепи бывают: генераторы параллельного возбуждения, у которых обмотка возбуждения включена параллельно с обмоткой якоря (шунтовые генераторы), генераторы последовательного возбуждения, у которых эти обмотки включены последовательно (сериесные генераторы), генераторы смешанного возбуждения, у которых одна обмотка возбуждения включена параллельно обмотке якоря, а вторая — последовательно (компаундные генераторы).

Номинальный режим генератора постоянного тока определяется номинальной мощностью — мощностью, отдаваемой генератором приемнику, номинальным напряжением на зажимах обмотки якоря, номинальным током якоря, током возбуждения, номинальной частотой вращения якоря. Эти величины обычно указываются в паспорте генератора.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Конструкция автомобильного вентильного генератора

Конструкцию автомобильного вентильного генератора с клювообразным ротором рассмотрим на примере генератора Г 250.

Генератор Г 250 (рис. 60) состоит из следующих узлов:

1. статора (якоря);

3. крышки со стороны контактных колец;

4. крышки со стороны привода;

5. шкива с вентилятором;

Статор

Пакет 1 набирают из пластин электротехнической стали толщиной 0,5 мм каждая. Две крайние пластины для по­вышения жесткости изготовлены из стали 10 и имеет толщину 2 ± 0,13 мм. Пластины в шести точках по наружной поверхности пакета соединены сваркой.

Внутренняя часть пакета имеет 18 равномерно расположенных по окружности пазов (q = z/2pm = 0,5, где z – число пазов, m – число фаз) трапецеидального сечения, в ко­торых уложена однослойная обмотка якоря 2, подобная волновым обмоткам машин постоянного тока. Обмотка трехфазная катушеч­ная соединена в звезду. Каждая фаза состоит из шести непрерывно намотанных катушек. Каждая катушка состоит из 13 витков мед­ного провода марки ПЭВ-2 диаметром 1,35. Число витков в фазе равно 78, сопротивление фазы в холодном состоянии гене­ратора 0,086 Ом.

Рис. 60. Автомобильный генератор Г 250:

1 — пакет статора; 2 — обмотка статора; 3 — фланцы с многообразными полюсами 4 — обмотка возбуждения; 5 — втулка обмотки возбуждения; 6 — вал; 7 — задняя крышка; 8 — теплоотвод с диодами положительной полярности; 9 — диод отрицатель­ной полярности; 10 — изоляционные втулки контактных колец; 11 — контактные кольца; 12 — щеткодержатель; 13 — щетки; 14 — вывод обмотки возбуждения «Ш»; 15 — стяж­ная шпилька; 16 — передняя крышка; 17 — вентилятор; 18 – шкив

Ротор

Втулка 5 и примыкающие к ней два клювообразных полюсных наконечника 3 образуют 12-полюсную магнитную си­стему.

Клювообразные полюсные наконечники изготовляют методом холодной штамповки из полосовой стали толщиной 12 мм с последующей обработкой по наружному диаметру.

Обмотка возбуждения 4 намотана на втулку 5 в несколько ря­дов. Провод в рядах укладывают плотно, виток к витку, между рядами прокладывают слои конденсаторной бумаги. Сопротивление обмотки в хо­лодном состоянии 3,7 Ом. Концы обмотки возбуждения припаяны к двум изолированным одно от другого и от вала медным контакт­ным кольцам 11.

Для снижения вибрации осуществляют статическую и динами­ческую балансировку. Допустимый динамический дисбаланс в каж­дой плоскости равен 4 гсм.

Статор и ротор для повышения электрической проч­ности и теплопроводности витков катушек про­питывают лаком.

Крышки генератора 7, 16 выполнены из алюминиевого сплава методом литья под давлением. Посадочные места под шарикопод­шипники и отверстия в лапах для крепления генератора к двига­телю для предотвращения износа армированы стальными втулками. В крышках установлены закрытые шарикоподшипники с двусто­ронним резиновым уплотнением и одноразовой кремнийорганической смазкой.

Крышка со стороны привода (передняя) 16 имеет вентиляцион­ные отверстия. Крышка со стороны контактных колец (задняя крышка) 7 имеет также вентиляционные отверстия и кронштейн (лапу) для крепления генератора на двига­теле. На крышке 7 расположен пластмассовый щеткодержатель 12 с двумя прямоугольными медно-графитовыми щетками 13. Раз­меры щеток 6×6,5×15 мм. Внутри крышки смонтирован трех­фазный двухполупериодный выпрямитель на диодах 9. Для повыше­ния надежности выпрямительного устройства и снижения трудоем­кости при сборке применяют выпрямитель­ный блок БПВ4-45 (рис. 61).

Рис. 61. Выпрямительный блок БПВ4-45:

1 — отрицательная сборная шина; 2 — диоды ВА-20 обратной полярности;

3 — диоды ВА-20 прямой полярности

Блок БПВ4-45 имеет отрицательную сборную шину 1, в ко­торой запрессованы три диода 2 (типа ВА-20) обратной полярности, и положительную сборную шину 4, в которую запрессованы три диода 3 (типа ВА-20) прямой полярности. Сборные шины являются токоведущими элементами. Одновременно их используют для теплоотвода. Шины электрически изолированы. В сборных шинах имеются вентиляционные отверстия. Шесть диодов блока соеди­нены между собой и образуют трехфазную двухполупериодную схему выпрямления. В местах соединения разнополярных диодов имеются клеммы для присоединения фазовых обмоток генератора.

Для охлаждения катушек обмотки статора, а также кремние­вых диодов выпрямителя в генераторе служит венти­лятор, который состоит из крыльчатки 17, связанной с приводным шкивом генератора. Крыльчатка генера­тора штампованная, изготовлена из тонколистовой стали и имеет десять, лопастей. Шкив генератора литой.

Выводные болты генератора (клеммы +, — и Ш) расположены на торце крышки со стороны щеточного узла, что обеспечивает удобный доступ к ним.

Дата добавления: 2015-08-14 ; просмотров: 1168 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: