Генератор

Генератор

Автомобильный генератор – основной источник энергии в автомобилях, используемый для питания большинства электропотребителей и подзарядки аккумулятора.

 

Принцип работы генератора

 

Работа автомобильного генератора основана на эффекте электромагнитной индукции, который позволяет преобразовать механическую энергию в электрическую. Все начинается с поворота ключа замка зажигания, который запускает подачу напряжения на обмотку возбуждения, после чего регулятор напряжения устанавливает необходимую величину тока, а посредством шкива от клинового ремня приводится в движение ротор. В результате вращения коленчатого вала силового агрегата обмотка возбуждения формирует электромагнитное поле, которые в свою очередь индуцирует электрический ток.

 

Требования к автомобильным генераторам

 

- бесперебойная подача тока;

- достаточная мощность для одновременного снабжения всех потребителей в автомобиле и подзарядки АКБ;

- поддержание напряжения в бортовой сети в требуемых пределах;

- высокая прочность;

- большой ресурс;

- небольшие габариты и масса;

- низкий уровень шума.

 

Типы автомобильных генераторов

 

Первые автомобили оснащались коллекторными генераторами постоянного тока. Однако такая конструкция была малонадежной, поэтому появление выпрямительных полупроводниковых диодов позволило быстро перейти на более надежную схему. Все современные транспортные средства работают с синхронными трехфазными генераторами переменного тока, включающими встроенный полупроводниковый трехфазный выпрямитель. Такой тип генератора обеспечивает не только надежную работу всех компонентов автомобиля даже при условии увеличения мощности, но и отличается компактными размерами и весом.

 

Генераторы постоянного тока

 

Конструкция генератором постоянного тока представлена параллелью соединенными обмоткой возбуждения (статор) и обмоткой якоря (ротор). Электрический ток снимается с силовой обмотки (якоря) посредством коллектора с щетками. Обмотка возбуждения включает в себя реле-регулятор.

 

Реле-регулятор представлен тремя электромагнитными реле: регулятор напряжения, ограничитель тока, реле обратного тока.

 

Регулятор напряжения предназначен для уменьшения магнитного потока на статоре и соединен последовательно с обмоткой возбуждения. Если напряжение превышает расчетный предел генератора, то происходит срабатывание электромагнитного реле и включение дополнительных сопротивлений, ограничивающих ток возбуждения и уменьшающих магнитный поток, что в свою очередь приводит к уменьшению напряжения на автомобильном генераторе. Если уже наблюдается уменьшение напряжения, то происходит шунтирование дополнительных сопротивлений, что приводит к обратному процессу.

 

Ограничитель тока предназначен для поддержания тока генератора в заданных величинах. Обмотка данного электромагнитного реле соединятся последовательно с генератором, и находится перед потребителями. Если ток превышает расчетную величину, то срабатывает реле, которое включает дополнительное соединение. Это приводит к уменьшению тока возбуждения, что уменьшает напряжение на генераторе и, как следствие, снижает генерируемый ток. Ограничитель тока обеспечивает аккумуляторную батарею постоянной величиной зарядного тока, а в случае включения электропотребителей уменьшает зарядный ток пропорционально сопротивлению нагрузки.

 

Реле обратного тока предотвращает длительное прохождение тока от аккумулятора к генератору, так как это приводит к перегреву обмоток и разряду аккумуляторной батареи. Данное реле автоматически отключает генератор от внешней сети в случае, когда напряжение на генераторе становится ниже напряжения аккумуляторной батареи, и, наоборот, включает его при превышении напряжением допустимой величины.

 

Генераторы переменного тока

 

Все современные транспортные средства работают с синхронными трехфазными генераторами переменного тока, включающими встроенный полупроводниковый трехфазный выпрямитель. На роторе генератора находится обмотка возбуждения, а на статоре имеется три обмотки, которые соединены по схеме «звезда». Шесть полупроводниковых диодов предназначены для выпрямления тока, снимаемого со статора, после чего он становится постоянным и поступает к автомобильным электропотребителям.

 

Для уменьшения магнитного потока в обмотке возбуждения генератор переменного тока оснащается регуляторами напряжения. Различают вибрационные, контактно-транзисторные и бесконтактные регуляторы. Также они могут быть как встроенными в генератор, так и выполненные в отдельном корпусе.

 

Интересные факты

 

- Автомобили с бензиновыми двигателями используют разряжение, создаваемое за дроссельной заслонкой, для работы усилителя. В дизельных двигателях подобной заслонки нет, поэтому ее роль выполняет лопастной вакуумный насос, устанавливаемый на заднем конце генератора.

 

- Мощность питания обмотки возбуждения равна 1/20 части номинальной выходной мощности автомобильного генератора. Еще 1/20 часть номинальной выходной мощности затрачивается, чтобы начать вращение намагниченного ротора и выдать номинальное напряжение на выходе ненагруженного генератора.

 

- При подключении нагрузки вокруг обмотки статора образуется собственное магнитное поле, взаимодействующее с полем ротора, что приводит к образованию сопротивления вращению на валу генератора.

 

- Работа регулятора напряжения проверяется путем измерения электрического напряжения на аккумуляторе. До запуска двигателя эта величина составит 12 В, а после – будет несколько выше.

 

 

<<<

:

Кузов легкового автомобиля
19.05.2013
Современный легковой автомобиль с конструктивной точки зрения можно разделить на две составляющие: шасси (двигатель, ходовая часть, трансмиссия) и кузов, образующий замкнутое пространство для водителя, пассажиров и багажа.
>>>


Глушители на легковых автомобилях
12.12.2012
Глушителем называют устройство, которое снижает уровень шума различных устройств при выходе из них воздуха или газов в окружающую среду. Наибольшую известность и распространенность приобрели глушители шума от двигателя внутреннего сгорания, как пример, глушители автомобилей.
>>>


Тормозной суппорт
04.12.2012
Тормозной суппорт играет важную роль в конструкции тормозной системы автомобиля – от него во многом зависит безопасность передвижения. Он воспринимает нагрузки, передающиеся от тормозных колодок при сжатии тормозного диска, и передает их деталям ходовой системы.
>>>