Схемы генераторных установок — Энциклопедия по машиностроению XXL

Наиболее распространенные схемы генераторных установок с вентильными генераторами изображены на рис 1.10. Во всех этих схемах генератор содержит соединенные между собой трехфазную обмотку статора и выпрямитель, собранный по мостовой схеме, а также обмотку возбуждения. Большинство моделей генераторов имеет соединение обмоток в звезду .  [c.17]

СХЕМЫ ГЕНЕРАТОРНЫХ УСТАНОВОК  [c.48]

СХЕМЫ ГЕНЕРАТОРНЫХ УСТАНОВОК И ИХ ПРИМЕНЯЕМОСТЬ  [c.55]

На рис. 3.19 изображены принципиальные схемы генераторных установок. В скобках даны обозначения выводов генераторных установок автомобилей ВАЗ. Различают два типа невзаимозаменяемых регуляторов напряжения — в одном типе (рис. 13.19, а) выходной коммутирующий элемент регулятора напряжения соединяет вывод обмотки  [c.58]

Напряжение генераторной установки выбирают исходя из того, чтобы не было перезаряда и повышенного разряда аккумуляторной батареи. На величину напряжения, удовлетворяюш,его данным требованиям,оказывают влияние климатические условия и режимы эксплуатации автомобиля, а также место установки аккумуляторной батареи. Поэтому диапазон изменения напряжения генераторных установок находится в пределах 13,2—15,5 В при номинальном напряжении питания потребителей 12 В. В схемах с номинальным напряжением 24 В напряжение генератора в 2 раза больше.  [c.32]

Схемы различных генераторных установок имеют свои специфические особенности. Однако эти особенности не носят принципиального характера, а определяются в основном применяемой элементной базой и конструктивным совершенством установки. Любой современный автомобильный генератор переменного тока выполняется с электромагнитным возбуждением, т. е. содержит обмотку возбуждения ОВ (рис. 2.1), питание которой осуществляется через регулятор напряжения РН от самого генератора, а когда его напряжение мало — от аккумуляторной батареи. Обмотка возбуждения размещается внутри ротора, который вращается. Трехфазная обмотка статора, в которой индуктируется  [c.32]

Затем, если неисправность не найдена, у генераторных установок с вынесенными регуляторами напряжения определяют, что неисправно — генератор или регулятор напряжения. Эту проверку проводят при работающем двигателе, выполняя операции, зависящие от схемы включения обмотки возбуждения. При включении обмотки возбуждения по схеме на рис. 2.11 (наиболее часто применяемая схема) замыкают проводником выводы регулятора + и Ш. При включении обмотки возбуждения по схеме на рис. 2.12 замыкают проводником вывод Ш регулятора напряжения с корпусом автомобиля. Появление зарядного тока в этом случае свидетельствует о неисправности регулятора напряжения, в противном случае — неисправен генератор. У генераторных установок с интегральными регуляторами определить, что неисправно — генератор или регулятор напряжения,— можно только снятием регулятора и его проверкой или заменой на другой регулятор.  [c.72]

На автомобилях с дизелями может применяться генераторная установка, рассчитанная на два уровня напряжения 14 и 28 В. Второй уровень используется для зарядки аккумуляторной батареи, работающей при пуске две. Для получения второго уровня в схему, показанную на рис. 4.4, г, включен электронный удвоитель напряжения или трансформаторно-выпрямительный блок (ТВБ). В системе на два уровня напряжения регулятор стабилизирует только первый уровень напряжения. Второй уровень возникает посредством трансформации и последующего выпрямления ТВБ переменного напряжения генератора. Коэффициент трансформации трансформатора ТВБ близок к единице. Данные генераторных установок в соответствии с рис. 4.4 приведены в табл. 4.1.  [c.88]

Схема, приведенная на рис. 11, е, характерна для генераторных установок с номинальным напряжением 28 В. В этой схеме обмотка возбуждения 2 включена на среднюю точку обмотки статора генератора, т. е. напряжение питания в 2 раза меньше, чем напряжение генератора. При этом в 2 раза снижаются и зна-24  [c.24]

Защита генераторных установок от аварийных режимов осуществляется прежде всего конструктивными методами. Важным элементом являются штекерные разъемы, которые, кроме своей основной функции — упрощение монтажа электрической схемы автомобиля — делают невозможным перепутывание соединительных проводов, а также усложняют доступ к токоведущим частям выводов генераторной установки, чем защищают их от внешних замыканий.  [c.34]

Если при кратковременном замыкании выводов Ш и Н- регулятора напряжения генераторных установок по схеме рис. 11, а (Ш и — установок по схеме рис. 11,6) амперметр не показывает резкого повышения силы зарядного тока, а вольтметр — напряжения, генератор снять и отправить в ремонт  [c.46]

Для двигателей, выполненных по схеме без дожигания генераторного газа, всегда, а для более сложных схем двигательных установок в подавляющем числе случаев это условие выполняется.  [c.10]

Ламповые генераторы установок мощностью 400, 630 и 1000 кВт построены по двухтактной схеме, причем в каждом плече параллельно работает по две генераторные лампы. Каждое плечо параллельно работающих ламп смонтировано в отдельных блоках. Соответствующим образом смонтированы в отдельных блоках регуляторы мощности, регуляторы обратной связи и конденсаторные батареи. Поэтому, как показано на рис. 69, в состав  [c.99]

Применение блочной схемы рационально также на мощных промышленных ТЭЦ при наличии в основном производственных тепловых нагрузок с постоянной величиной в течение года, обусловливающих длительное годовое использование котельного и генераторного агрегатов, входящих в каждый блок. При выходе из работы котлоагрегата одного из блоков ТЭЦ резервное покрытие соответствующих тепловых нагрузок может производиться при помощи резервных перемычек а между паровыми коллекторами б, служащими для питания тепловых нагрузок агрегатами блоков, или от других, местных или районных, теплоснабжающих установок (рис. 5-28).  [c.136]

ГЕНЕРАТОРНЫЕ УСТАНОВКИ Схемы установок  [c.22]

Наиболее распространена система с двухскоростным асинхронным электродвигателем с короткозамкнутым ротором, с двумя независимыми обмотками на статоре (Б и Л1). В этих системах применяют специальные лифтовые электродвигатели с отношением скоростей 1 4 или 1 3, характеристики которых отвечают требования.м привода лифтовых установок повышенные пусковые моменты, ограниченное значение максимальных моментов как в двигательном, так и в генераторном режимах, ограниченные значения пусковых токов и др. Двухскоростной электродвигатель позволяет снижать в несколько раз рабочую скорость лифта перед остановкой, что уменьшает износ тормозного устройства и увеличивает точность остановки. Пуск лифта в такой системе осуществляется подключением к сети обмотки большой скорости. При этом лифт разгоняется и переходит на рабочую скорость. Перед остановкой лифта производится отключение от сети этой обмотки и включение обмотки малой скорости. Электродвигатель переходит в режим генераторного торможения, скорость лифта снижается (в 3 или 4 раза), и лифт подходит к уровню этажа. Остановка осуществляется отключением от сети обмотки малой скорости и наложением механического тормоза. Обмотка малой скорости приводного электродвигателя лифта обеспечивает также перемещение лифта на сниженной скорости в режиме ревизии. Схема силовой цепи электропривода лифта о т асинхронного двухскоростного двигателя показана на рис. 14.57.  [c.299]

На многих современных автомобилях применяются генераторные установки со встроенными регуляторами напряжения. Схемы встроенных регуляторов напряжения подобны схемам обычных бесконтактных регуляторов. А так как интегральные регуляторы являются изделиями перемонтируемыми, не имеет смысла рассматривать особенности их схемного решения. Рассмотрим в целом схемы генераторных установок с учетом лишь тех особенностей схем интегральных регуляторов, которые влияют на схему в целом.  [c.53]

Схема е характерна для генераторных установок с номинальным напряжением 28 В. В этой схеме обмотка возбуждения 2 включена на среднюю точку обмотки статора генератора, т.е. напряжение питания в 2 раза меньше, чем напряжение генератора При этом в 2 раза снижаются и значения импульсов напряжения, возникаюшдх при работе генераторной установки, что благоприятно сказывается на надежности работы полупроводниковых элементов регулятора напряжения. Резистор служит для тех же целей, что и контрольная лампа в схеме д, т.е. гарантированно обеспечивает возбуждение генератора.  [c.19]

Схема (см. рис. 4.4, е) характерна для генераторных установок с номинальным напряжением 28 В. В ней обмотка возбуждения подключена к средйей точке обмотки статора генератора, т. е. возникает напряжение, вдвое меньшее, чем напряжение генератора. При этом вдвое снижается и амплитуда импульсов напряжения, возникающих при работе генераторной установки, что повышает надежность работы полупроводниковых элементов регулятора напряжения. Резистор / служит тем же целям, что и контрольная лампа в схеме (см. рис. 4.4, д). т. е. обеспечивает возбуждение генератора.  [c.88]

Схема рис. 13.19, е характерна для генераторных установок с номинальным напряжением 28 В. В этой схеме обмотка возбуждения включена на среднюю точку обмотки статора генератора, т. е. питается напряжением, вдвое меньшим, чем напряжение генератора. При этом вдвое снижаются, и значения импульсов напряжения, воз-никаюших при работе генераторной установки, что благоприятно сказывается на надежности работы полупроводниковых эле.ментов регулятора напряже-  [c.60]

Во второй части учебного пособия — Электрооборудование. Эксплуатация тепловозов и дизель-поездов рассмотрены конструкция и ремонт электрических машин, аппаратов, аккумуляторных батарей и электроизмерительных приборов. Изложены принципы регулирования мощности дизель-генераторных установок, реостатные испытания. Кратко описаны электрические схемы тепловозов ТЭЗ, 2ТЭ10Л и ТЭМ1. Специальный раздел книги посвящен эксплуатации тепловозов и дизель-поездов.  [c.3]

Техника трехфазного тока в начале 90-х годов прошлого столетия во многом опиралась на предшествовавший опыт сооружения установок постоянного тока. Еще в 70—80-х годах были осуществлены первые опыты электропередачи на генераторном напряжении до 6 кВ. Наибольшего успеха в создании передач постоянного тока достиг швейцарский инженер Ренэ Тюри. Его схема представляла собой линию высокого напряжения между двумя системами последовательно соединенных машин — генераторов и двигателей. Первая установка Тюри была осуществлена в Генуе в 1889—1893 гг. при напряжении 5—6 кВ, а позднее при 10 и даже 14 кВ, длина линии составляла 60 км. Самой значительной из передач системы Тюри была линия Мутье—Лион протяженностью 180 км, введенная в эксплуатацию в 1906 г. при напряжении57кВ позднее напряжение было увеличено до 125 кВ. Установка проработала до 1937 г. и только тогда была заменена трехфазной [20, 21].  [c.74]

Динамические свойства ГТУ со свободной генераторной турбиной, например установок ГТГ-12 или ГТА-18, созданных на базе судовых или авиационных двигателей, служащих генераторами газа для свободной генераторной турбины, существенно хуже. В таких ГТУ частота вращения компрессоров и количество подаваемого ими воздуха от холостого хода до полной нагрузки существенно возрастают. Работа с переменным расходом воздуха обеспечивает более высокую экономичность при частичных нагрузках. Вместе с тем при сбросах нагрузки этих ГТУ возможен значительный динамический заброс частоты вращения генераторного вала. Даже если быстродействующая система регулирования мгновенно снизит расход топлива до уровня, соответствующего холостому ходу, частоту вращения компрессорного вала (валов), количество подаваемого компрессором воздуха, а следовательно, и расход и давление газов в силовой турбине будут снижаться после сброса нагрузки сравни- тельно медленно. Быстрое уменьшение расхода воздуха (газа) через генераторную турбину и предотвращение повышения ее частоты вращения до уровня, при котором срабатывает автомат безопасности, можно осуществить путем прикрытия специальных дросселей в тракте ГТУ или поворотных лопаток компрессора или турбины, а также путем сброса части воздуха (газа) в атмосферу через специальные клапаны. Установка этих устройств, однако, усложнйет конструкцию и схему управления ГТУ.  [c.167]

Генераторная установка 3122.3771

Генераторная установка

Генераторная установка предназначена для питания всех потребителей автомобиля электрической энергией при работающем двигателе и для поддержания напряжения в бортовой сети автомобиля в пределах (28,4 ± 0,6) В.

Генераторная установка представляет собой генератор модели 3122.3771 со встроенным регулятором напряжения (по типу Я120М12И).

Генераторная установка расположена в верхней передней части двигателя и прикреплена двумя лапами к кронштейну, а третьей к натяжной планке и приводится во вращение поликлиновым ремнем.

Техническая характеристика генераторной установки модели 3122.3771

Номинальное напряжение, В 28.

Ток нагрузки максимальный, А 80.

Частота вращения ротора, при которой напряжение генератора достигает величины 26 В:

— при токе нагрузки, равном 10 А — не более 1300 мин^-1;

— при токе нагрузки, равном 30 А — не более 1550 мин^-1;

— при токе нагрузки, равном 60 А — не более 2200 мин^-1.

Ток нагрузки при напряжении 26 В и частоте вращения ротора 3500 мин^-1, не менее 75 А. При этом напряжение на выводе «W» должно быть не менее 17 В, напряжение на выводе «+D» должно быть не менее чем на выводе «+».

Регулируемое напряжение при температуре окружающей среды (25 ± 10) °С, частоте вращения ротора 5000 мин^-1 и токе нагрузки 27 А с подключенной аккумуляторной батареей со степенью заряженности не ниже 75 % или с подключенной нагрузкой, эквивалентной аккумуляторной батарее по фильтрующим свойствам, должно быть (28,4 ± 0,6) В.

Генераторная установка представляет собой трехфазную двенадцатиполюсную синхронную электрическую машину со встроенным выпрямительным блоком, помехоподавляющим конденсатором, щеткодержателем с регулятором напряжения и системой с протяжной вентиляцией.

На генераторной установке имеются следующие выводы:

«+» — для соединения с аккумуляторной батареей и нагрузкой;

«Ш» или «В» — для соединения с выключателем стартера и приборов;

«W» или — вывод фазы для соединения с тахометром и реле блокировки стартера;

«+D» или «Д» — вывод от дополнительных диодов для соединения с контрольной лампой.

Генераторная установка (рис. 7-8) состоит из статора 2, ротора 5, крышки со стороны контактных колец 8 с выпрямительным блоком и щеткодержателем с регулятором напряжения 1, крышки со стороны привода 7, шкива 4, вентилятора 6.

Статор состоит из сердечника и обмотки. Сердечник набран из пластин электротехнической стали, изолированных друг от друга лаком и соединенных сваркой по наружной поверхности пакета. Внутри сердечника равномерно расположены по окружности 36 пазов, предназначенных для размещения обмоток.

Обмотка статора трехфазная, соединенная в треугольник. Такое соединение позволяет уменьшить силу тока в обмотке и, следовательно, использовать более тонкий провод. Каждая фаза состоит из последовательно соединенных катушек, намотанных проводом с эмалевой изоляцией. Катушки закреплены в сердечнике статора текстолитовыми клиньями. Выводы фазных обмоток крепятся к зажимам выпрямительного устройства. Вывод одной из фаз «W» служит для подключения реле блокировки стартера и тахометра.

Ротор является индуктором и состоит из вала, обмотки возбуждения, полюсных наконечников, контактных колец. Вал стальной, на его рифленой поверхности жестко, посредством прессовки, закреплены стальная втулка, полюсные наконечники и контактные кольца. Полюсные наконечники выполнены из мягкой стали, имеют по шесть заостренных клювов, которые образуют шесть пар полюсов.

Рис. 7-8. Генераторная установка: 1 — щеткодержатель с регулятором напряжения; 2 — статор; 3 — подшипник со стороны привода; 4 — шкив; 5 — ротор; 6 — вентилятор; 7 — крышка со стороны привода; 8 — крышка со стороны контактных колец; 9 — стяжные винты

Обмотка возбуждения намотана на стальную втулку. От втулки и полюсных наконечников обмотка изолирована полиэтиленовым каркасом и картонными шайбами. Концы обмотки возбуждения припаяны к контактным кольцам, расположенным на изоляционной втулке. Для уменьшения нагрузок на подшипники ротор динамически балансируется путем надсверливания отверстий на полюсных наконечниках.

Крышка со стороны контактных колец изготовлена из алюминиевого сплава, имеет вентиляционные окна и лапу крепления генератора на двигателе.

В крышке установлены:

— выпрямительный блок (служит для двухполупериодного выпрямления трехфазного тока) с тремя дополнительными диодами, предназначенными для питания цепи возбуждения;

— пластмассовый щеткодержатель с регулятором напряжения, закрепленный на крышке двумя винтами;

— помехоподавляющий конденсатор, установленный сверху на крышке;

— соединительная колодка с выводом от дополнительных диодов;

— вывод фазы.

Крышка со стороны привода изготовлена из алюминиевого сплава, имеет вентиляционные окна и две лапы, одна из которых служит для крепления генератора на кронштейне двигателя, а другая с резьбовым отверстием М8 — для крепления натяжной планки.

Вентилятор и шкив устанавливаются на вал генератора и закрепляются гайкой с пружинной шайбой.

В крышках генератора установлены закрытые шариковые подшипники вала ротора со смазкой одноразового наполнения. При эксплуатации не требуется добавлять смазку. Шарикоподшипник, размещенный на валу со стороны привода, фиксирован от осевого перемещения. В крышке со стороны контактных колец наружное кольцо имеет скользящую посадку, что разгружает подшипник от осевых усилий.

Генератор водостойкий, поэтому автомобиль может преодолевать брод без повреждений генератора. После выхода из воды работоспособность генератора должна сохраняться.

Водостойкое исполнение генератора обеспечивается применением соответствующих покрытий поверхности его деталей и пропиткой обмоток водостойкими лаками.

Принцип действия генератора

При включении выключателя приборов и стартера напряжение от аккумуляторной батареи подается на обмотку возбуждения (через щетки и контактные кольца), размещенную на вращающейся части генератора — роторе. Вокруг обмотки возбуждения создается магнитное поле, которое, проходя через полюсные наконечники, образует северные и южные полюсы на роторе. При вращении ротора будет вращаться и магнитное поле, которое, пересекая обмотки статора, будет индуцировать в них ЭДС. Учитывая то, что под каждой обмоткой статора поочередно проходят полюсы различной полярности, то ЭДС, индуцированная в обмотках статора, будет переменной, одинаковой частоты, но сдвинутой по фазе на 120°.

Выпрямительным блоком переменное напряжение преобразуется в постоянное, и когда оно станет больше напряжения аккумуляторной батареи, генератор начнет питать потребители и заряжать батарею. Обмотка возбуждения также будет питаться от генератора через дополнительные диоды.

С увеличением частоты вращения ротора напряжение генератора может достигнуть опасного для приемников значения, поэтому генератор работает совместно с регулятором напряжения, поддерживающим напряжение в бортовой сети автомобиля в заданных пределах.

Принцип действия регулятора напряжения

Напряжение генератора определяется тремя факторами — частотой вращения ротора, силой тока, отдаваемой генератором в нагрузку, и величиной магнитного потока, создаваемой током обмотки возбуждения. Чем выше частота вращения ротора и меньше нагрузка на генератор, тем выше напряжение генератора. Увеличение силы тока в обмотке возбуждения увеличивает магнитный поток и с ним напряжение генератора; снижение тока возбуждения -уменьшает напряжение.

Регулятор напряжения стабилизирует напряжение изменением тока возбуждения. Если напряжение возрастает или уменьшается, регулятор соответственно уменьшает или увеличивает ток возбуждения и вводит напряжение в нужные пределы. Регулятор содержит измерительный элемент, элемент сравнения и регулирующий элемент.

Чувствительным элементом электронного регулятора напряжения является входной делитель напряжения. С входного делителя напряжение поступает на элемент сравнения, где роль эталонной величины играет напряжение стабилизации стабилитрона. Стабилитрон не пропускает через себя ток при напряжении ниже напряжения стабилизации и пробивается, т. е. начинает пропускать через себя ток, если напряжение на нем превысит напряжение стабилизации. Ток через стабилитрон включает электронное реле, которое коммутирует цепь возбуждения таким образом, что ток в обмотке возбуждения изменяется в нужную сторону.

Работа генераторной установки автомобиля КАМАЗ

На рис. 7-9 изображена электрическая схема подключения генераторной установки в систему электроснабжения (см. рис. 7-1).

Обмотка возбуждения генератора подключается к бортовой сети и далее генератор, работает как описано выше (см. принцип действия генератора). После того как генератор начал вырабатывать электрическую энергию, напряжение на выводе «+D» генератора становится равно напряжению на выводе «+» генератора, следовательно, ток в цепи первоначального возбуждения генератора исчезает и контрольная лампа выключается, а обмотка возбуждения начинает питаться от блока дополнительных диодов. С увеличением частоты вращения ротора генератора в работу вступает регулятор напряжения.

РООВ предназначено для недопущения возбуждения генератора при использовании электрофакельного устройства (ЭФУ). Причина здесь в том, что свечи ЭФУ рассчитаны на напряжение 19 В, поэтому после пуска двигателя с использованием ЭФУ, если генератор начнет вырабатывать электрическую энергию свечи выйдут из строя.

Рис. 7-9. Электрическая схема подключения генератора в систему электрооборудования

Реле выключателя «массы» выполняет две функции. Первая — это после включения ВПС разорвать цепь кнопки выключателя аккумуляторных батарей, чтобы исключить возможность отключения батарей от бортовой сети при работающем двигателе (на рис. 7-11 не показано). Вторая — включить цепь первоначального возбуждения генератора. Это сделано для того, чтобы разгрузить контакты ВПС, так как ток при первоначальном возбуждении генератора может достигать 5 А. На автомобиле КАМАЗ выключатель приборов и стартера коммутирует только цепь обмотки РВМ и цепь управления регулятора напряжения, где ток составляет доли ампера.

Контрольная лампа выполняет диагностическую функцию. После включения ВПС она находится во включенном состоянии и сигнализирует об исправности цепи первоначального возбуждения генератора. После пуска двигателя она должна выключиться, если этого не произошло, или лампа включилась во время движения, — это говорит о том, что генератор по какой-либо причине не вырабатывает электрическую энергию.

На автомобиле КАМАЗ наряду с генераторной установкой модели 3122.3771 используется также генератор модели 4001.3771-53.

Генераторная установка представляет собой генератор модели 4001.3771-53 со встроенным регулятором напряжения типа 7312.3702 ТУ 37.473.052-2003.

Технические характеристики генераторной установки

1 Номинальное напряжение, В 80

2 Номинальный ток, А 28

3 Частота вращения номинальная, мин^-1 5000

4 Частота вращения максимальная, мин^-1 8500

5 Направление вращения со стороны привода правое

6 Масса генератора, кг 10,8

7 Токоскоростная характеристика см. рис. 7-10

8 Габаритные и присоединительные размеры см. рис. 7-11

9 Схема генератора электрическая принципиальная см. рис. 7-12

Рис. 7-10. Токоскоростная характеристика генератора

Рис. 7-11. Габаритные размеры генератора 4001.3771-53

Рис. 7-12 Схема электрическая принципиальная генератора 4001.3771

Рис. 7-13,а. Схема сборки генератора.

Устройство и работа

Генератор представляет собой бесконтактную пятифазную электрическую машину с комбинированным (электромагнитным) возбуждением от обмотки возбуждения и от постоянных магнитов, с встроенным выпрямительным блоком и регулятором напряжения. Конструкция генератора представлена на рис. 7-13.

Статор 19 выполнен шихтованным из листовой стали, имеет 15 зубцов, на которых закреплены катушки фазных обмоток. Соединение катушек в фазе последовательное, фазы соединены по схеме «многоугольник», концы фаз выведены обмоточным проводом с наконечниками. Ротор 17 представляет собой вал с напрессованными шихтованным пакетом и втулкой. Пакет имеет 6 зубцов (пар полюсов). В пазы пакета установлены постоянные магниты, прессованные пластмассой. Наличие постоянных магнитов обеспечивает надежное самовозбуждение генератора при пуске, как при работе с аккумуляторной батареей, так и без нее. Ротор установлен в подшипниках 6-180603КС9 (Международное обозначение 62303.2RS.P6G7) 11 и 11А.

Передний подшипниковый щит 14 представляет собой сварное соединение из деталей: крышка, диск. На крышке и диске на торцевой части имеются вентиляционные отверстия. На выступах диска имеются два отверстия, предназначенные для установки и фиксации генератора на кронштейне двигателя. Задний подшипниковый щит 28 отлит из алюминиевого сплава. На заднем подшипниковом щите на торцевой части имеются вентиляционные отверстия. Лапка с отверстием предназначена для установки и фиксации генератора на кронштейне двигателя.

Катушка возбуждения крепится к передней крышке и представляет собой стальной сердечник с каркасом; на каркас намотаны обмотка возбуждения и размагничивающая обмотка. Начало и конец обмоток выведены гибкими монтажными проводами с наконечниками. Начало обмотки возбуждения (маркировка вывода красным цветом) подключено к винту 72А (клемма «Ш» генератора) в колодке выводов 72, а конец обмотки возбуждения и начало обмотки размагничивания выведены одним проводом (маркировка вывода цветом отличным от красного) и подсоединены к винту 72Б (клемма «D» генератора) в колодке выводов 72. Конец обмотки размагничивания выведен монтажным проводом без цветовой маркировки и с помощью винта 47А крепления регулятора напряжения подключается к «массе» генератора.

Сопротивление обмотки возбуждения должно находиться в пределах 7,8-8,40м. Сопротивление обмотки размагничивания должно находиться в пределах 31-340м.

Блок полупроводниковый выпрямительный 25 (БПВ 97-210 ТУ РБ 600066462.024-2002) собран по пятифазной мостовой схеме на кремниевых диодах, запрессованных в алюминиевые радиаторы, разделенные друг от друга изоляционными втулками. Радиаторы являются выводами анодной и катодной групп диодов. «Плюс» силового выпрямителя выведен винтом поз. 20, как «плюс» (+) генератора, а «минус» (-) силового выпрямителя соединен с корпусом генератора. Кроме того, для питания обмотки возбуждения блок полупроводниковый выпрямительный содержит дополнительный выпрямитель, образующий анодную группу, выполненный на диодах меньшей мощности, что позволяет избежать разряда аккумуляторной батареи через цепь обмотки возбуждения при неработающем генераторе. Вывод от дополнительного выпрямителя подключен к клемме «D». Величина тока нагрузки на клемме «D» не должна превышать 5 А.

Для фильтрации сигнала фазного напряжения (для отдельных исполнений) в генераторах могут устанавливаться фильтры фазного сигнала 68. Плата фильтра устанавливается на винт 37, который является выводом «Т» генератора. Один вывод фильтра (имеет короткую длину) винтом 47А подключается к массе генератора, другой (длинный вывод) подключается к фазе генератора (к винту 73).

Регулятор напряжения 51 типа 7312.3702 ТУ 37.473.052-2003 (или другой тип согласно перечня запасных частей. По согласованию с заводом-изготовителем допускается установка регуляторов напряжения других производителей) предназначен для автоматического поддержания напряжения на выводах генератора при изменениях скорости вращения или нагрузки посредством регулирования тока, протекающего по обмотке возбуждения. Выводы регулятора напряжения подключены к клеммам «В», «D», «Ш», массе генератора.

Для уменьшения уровня помех в бортовой сети автомобиля в генераторе установлен помехоподавляющий конденсатор 60 (К73-21-8-100В-2,2 мкФ ±20% ОЖО 461.131ТУ).

Для предотвращения загрязнения внутренней полости генератора при работе протяжной вентиляции на задний подшипниковый щит установлена пластмассовая крышка 52. На крышке выведены клемма «±» генератора, клемма «D» дополнительного выпрямителя, клемма «В», вывод фазы «W» и (или) вывод фильтра «Т».

Охлаждение генератора производится протяжной вентиляцией. Поз.5 — колесо вентилятора.

Использование по назначению

1. Эксплуатационные ограничения

1.1 Во избежание выхода из строя генератора при подключении аккумуляторной батареи необходимо строго соблюдать полярность: вывод «-» аккумуляторной батареи подключается к массе автомобиля; вывод «+» подключается к выводу «±» генератора.

1.2 При работе без аккумуляторной батареи возможно скачкообразное изменение напряжения при резких сбросах-набросах нагрузки. Во избежание выхода из строя приборов и устройств электрооборудования не рекомендуется при работе без аккумуляторной батареи сброс нагрузки более 50% от номинального значения и резкое увеличение/уменьшение частоты вращения коленчатого вала.

1.3 При работе без аккумуляторной батареи возможна неудовлетворительная работа приборов и устройств электрооборудования, чувствительных к качеству электроэнергии.

1.4 Во избежание выхода из строя регулятора напряжения при работе без аккумуляторной батареи запрещается работа генератора при токе нагрузки менее 5А.

1.5 Запрещается мыть генератор струей воды под давлением, бензином, дизельным топливом и т.д. При мойке автомобиля необходимо защищать генератор от попадания в него воды.

1.6 При проведении сварочных работ необходимо отсоединить все провода, подходящие к генератору. Провод массы сварочного аппарата должен быть подсоединен в непосредственной близости от сварного шва.

1.7 Проверять качество изоляции статора и обмотки возбуждения повышенным напряжением следует только на стенде и обязательно с отсоединенными от выпрямительного блока и регулятора выводами.

1-24 Запрещается проверять исправность схемы электрооборудования и отдельные провода мегаомметром или лампой, питаемой напряжением выше 26В,
при неотключенном генераторе.

1.9 Во избежание выхода из строя регулятора напряжения и выпрямительного блока при подзарядке аккумуляторных батарей от внешнего источника необходимо отключить батареи от сети машины.

1.10 Запрещается проверять регулятор напряжения и выпрямительный блок от источника постоянного тока напряжением более 24В, от источника переменного тока, а также без сигнализатора, включенного последовательно с проверяемой цепью.

1-27 Запрещается проверять работоспособность генератора путем замыкания выводов «±», «D», «В», «W», «Т» перемычками на массу и между собой.

1-28 Запрещается присоединять и отсоединять штепсельные разъемы и плюсовой вывод генератора при работающем двигателе и включенных аккумуляторных батареях.

1.13 Запрещается запускать двигатель при отсоединенном плюсовом проводе генератора.

1.14 Запрещается отключать аккумуляторные батареи выключателем батарей при работающем двигателе.

2. При монтаже генератора на двигателе необходимо:

2.1 Удалить с генератора консервационную смазку ветошью, смоченной бензином, и протереть сухим обтирочным материалом.

2.2 Установить генератор на кронштейне двигателя.

2.3 Одеть приводной ремень на шкив генератора. Ослабить гайки болтов крепления передней и задней лап генератора. Отклонив генератор вверх, отрегулировать его натяжение с помощью натяжной планки. Натяжение ремня привода генератора должно обеспечивать прогиб наибольшей ветви на 15-22мм при нажатии на ремень с усилием 40Н (4 кгс). При выходе из строя одного из ремней заменить оба ремня комплектно с разницей в длине не более 3 мм. Внимание. Слабое натяжение ремня приводит к уменьшению отдаваемой мощности генератора и недозарядке аккумуляторной батареи, а чрезмерное натяжение ремня приводит к значительному перегреву подшипников генератора и их преждевременному выходу из строя.

2.4 Зафиксировать генератор в этом положении и затянуть крепежные гайки и болты.

2.5 Подсоединить провода к генератору в соответствии со схемой подключения генератора на автомобиле с учетом схемы генератора (рис. 7-12).

3. Назначение выводов генератора

3.1 Вывод “+” генератора подключается к выводу “+” аккумуляторной батареи, предназначен для обеспечения энергией электропотребителей машины и зарядки аккумуляторной батареи. Вывод “+” генератора выведен болтом М8. Корпус генератора является минусовым выводом и подключается к массе машины.

3.2 Вывод “D” является анодным выводом дополнительного выпрямителя блока полупроводникового выпрямительного. Наличие постоянного напряжения на выводе может использоваться в целях сигнализации о начале работы генератора, для чего к нему могут подключаться контрольные лампы, реле блокировки стартера и прочее. Максимальный ток нагрузки на выводе “D” не более 1,5 А при значении напряжения относительно “массы” не менее 26,5 В. Вывод “D” генератора выведен штырем 6,4, установленном на винте М5.

3.3 Вывод “W” является выводом одной из фаз генератора. Вывод предназначен для подключения тахометра и других устройств (реле блокировки стартера, АБС и прочее), использующих переменное напряжение для определения частоты вращения вала генератора и, с определенным передаточным отношением (определяется шкивами на валу двигателя и генератора), вала двигателя. Амплитуда импульсного напряжения на клемме “W” относительно “массы” при токе нагрузки не более 1,5 А должна быть не менее 25 В. Частота импульсного сигнала f_w (Гц) связана с частотой вращения вала генератора n_r (мин^-1) следующим соотношением:

f_w=0.1 n_r.

Вывод “W” генератора выведен болтом М4. При наличии вывода “Т” вывод “W” генератора может отсутствовать.

3.4 Вывод “Т” является выходом фильтра, обеспечивающего формирование прямоугольных импульсов напряжения из переменного сигнала (“W”) одной из фаз генератора. Вывод предназначен для подключения тахометра и других устройств (реле блокировки стартера, АБС и прочее), критичных к форме фазного сигнала. Сигнал с вывода “Т”, как и с вывода “W”, может использоваться для определения частоты вращения вала генератора и, с определенным передаточным отношением (определяется шкивами на валу двигателя и генератора), вала двигателя. Напряжение на клемме “Т” относительно “массы” должно быть не менее 2,0 В при частоте вращения (2000+100) мин^-1 и токе нагрузки в цепи вывода «Т» не более 5 мА. Частота сигнала f_t (Гц) связана с частотой вращения вала генератора пn_r (мин^-1) следующим соотношением:

f_t=0.1 n_r.

Вывод “Т” генератора выведен болтом М4. При наличии вывода “W” вывод “Т” генератора может отсутствовать.

3.5 Вывод “В” генератора предназначен для включения электромагнитного возбуждения генератора путем включения регулятора напряжения. Вывод “В” генератора подключается через замок зажигания к плюсовому выводу аккумуляторной батареи.

Ток потребления регулятором на клемме “В” генератора не должен превышать 50мА при напряжении 26,5В.

Вывод “В” генератора выведен болтом М5.

Техническое обслуживание

Генераторы не имеют щеточно-коллекторного узла. На генераторах установлены подшипники закрытого исполнения, не требующие замены смазки в течение всего срока службы.

Ежедневно, перед запуском двигателя проверьте натяжение ремней привода генератора и затяжку болтов крепления генератора. Натяжение ремня привода генератора должно обеспечивать прогиб наибольшей ветви на 15-22 мм при нажатии на ремень с усилием 40Н (4 кгс). При выходе из строя одного из ремней необходимо заменить оба ремня комплектно с разницей в длине не более 3 мм. Проверьте надежность крепления проводов, подходящих к генератору, затяжку гайки крепления шкива.

Внимание. Слабое натяжение ремня приводит к уменьшению отдаваемой мощности генератора и недозарядке аккумуляторной батареи, а чрезмерное натяжение ремня приводит к значительному перегреву подшипников генератора и их преждевременному выходу из строя.

После запуска двигателя проверьте исправность работы генератора по вольтметру (амперметру). Периодически контролируйте показания вольтметра (амперметра).

В случае обнаружения неправильной работы генератора (пониженное или повышенное напряжение) во избежание выхода из строя аккумуляторной батареи и электропотребителей необходимо отключить генератор от бортовой сети. Для этого необходимо отсоединить все провода, подходящие к генератору, надежно заизолировать контактные площадки и закрепить провода в подкапотном пространстве так, чтобы исключить их замыкание на ’’массу” автомобиля. В ближайшем автосервисе необходимо найти и устранить возникшую неисправность.

Один раз в месяц
выполните следующие работы:

— Очистите корпус и заднюю крышку генератора от пыли и грязи щеткой или влажной тряпкой.

Внимание. Попадание внутрь генератора топлива, масла, охлаждающей жидкости, пыли, волокнистых материалов (соломы, тополиного пуха и т.п.) затрудняет проточную вентиляцию генератора, приводит к значительному перегреву генератора и его преждевременному выходу из строя.

— Проверьте надежность крепления генератора на двигателе, при необходимости подтяните гайки крепления генератора на двигателе. Проверьте затяжку гайки крепления шкива.

— Проверьте натяжение ремня, при необходимости отрегулируйте натяжение ремня.

— Проверьте состояние и надежность крепления проводов, подходящих к генератору, при необходимости заизолируйте провода в местах повреждения изоляции, подтяните гайки, крепящие наконечники проводов.

В
постгарантийный период с интервалом один раз в год
выполните следующие работы:

— Снимите генератор, проверьте легкость и плавность вращения вала генератора, убедитесь в отсутствии повышенных осевых и радиальных люфтов в шарикоподшипниках. При больших люфтах генератор необходимо отремонтировать в специализированной мастерской.

— Проверьте легкость вращения подшипников. При наличии тугого вращения, шума, больших осевых и радиальных люфтов необходимо заменить подшипники на новые.

— На специализированном стенде проверьте работоспособность генератора на соответствие требованиям технических условий ТУ 4573-004-24352420-2003 по соответствующей методике.

Меры безопасности

Запрещается производить регулировку натяжения приводного ремня при работающем двигателе.

Запрещается присоединять и отсоединять штепсельные разъемы и плюсовой вывод генератора при работающем двигателе и включенных аккумуляторных батареях, а также пускать двигатель при отсоединенном плюсовом проводе генератора.

Текущий ремонт

1 При возникновении неисправностей, связанных с работой генератора необходимо выполнить следующее:

1.1 Перед снятием генератора с двигателя необходимо:

а) проверить исправность бортовой сети и приборов автомобиля, затяжку резьбовых соединений, натяжение приводного ремня генератора. При необходимости, убедиться в исправности показывающих приборов с помощью заведомо исправных.

б) на неработающем двигателе включить ключ зажигания и измерить падание напряжения между клеммами генератора «+» и «В», оно определяет превышение регулируемого напряжения от номинального и не должно превышать 0,3 вольта.

в) проверить сопротивление цепи, измеренное между выводом, снятым с клеммы «D» генератора и массой автомобиля. Сопротивление должно быть не менее 20 Ом.

г) проверить сопротивление цепи, измеренное между выводом, снятым с клеммы «W» генератора и массой автомобиля. Сопротивление должно быть не менее 25 Ом

д) проверить сопротивление цепи, измеренное между выводом, снятым с клеммы «Т» генератора и массой автомобиля. Сопротивление должно быть не менее 85 Ом.

В случае отклонения указанных замеров за требуемые пределы необходимо определить и устранить неисправность бортовой сети автомобиля. Поиск неисправности и ее устранение производить согласно “Руководства по эксплуатации автомобиля”.

2 В случае возникновения неисправности по причине выхода из строя генератора для выяснения причин и ремонта необходимо обратиться на завод-изготовитель или в специализированные сервисные центры.

3 Схема сборки генератора и позиционные обозначения его узлов и деталей приведены на рис. 7-13,а.

Правила эксплуатации системы электроснабжения

1. Нельзя нажимать кнопку включения электрофакельного устройства при работающем двигателе во избежание выхода из строя регулятора напряжения.

2. При стоянке автомобиля необходимо отключить аккумуляторные батареи от системы электрооборудования, нажав кнопку дистанционного выключателя батарей. Кнопку надо нажимать кратковременно (не более 2 с).

3. Нельзя отключать аккумуляторные батареи выключателем батарей при работающем двигателе.

4. При проведении электросварочных работ на автомобиле аккумуляторные батареи должны быть отключены дистанционным выключателем, и сняты провода с выводов «+» и «Ш» («В») генератора. Провод «массы» сварочного аппарата должен быть подсоединен в непосредственной близости от сварного шва.

5. Нельзя подсоединять и отсоединять штепсельные разъемы и плюсовый вывод генератора при работающем двигателе и включенных аккумуляторных батареях, а также пускать

двигатель при отсоединенном плюсовом проводе генератора.

6. Не следует проверять исправность генератора путем замыкания выводов «+» или «Ш” («В”) перемычками на «массу» и между собой.

7. Не нужно соединять вывод «Ш» («В») щеткодержателя с выводом «+». Это ведет к выходу из строя регулятора напряжения.

8. Нельзя проверять исправность схемы электрооборудования и отдельные провода мегомметром или лампой, на которую подается напряжение выше 26 В, при неотключенном генераторе.

9. Не следует проверять выпрямительный блок от источника постоянного тока напряжением более 24 В, от источника переменного тока, а также без сигнализатора, включенного последовательно с выпрямительным блоком.

10. Во избежание выхода из строя регулятора напряжения при подзарядке аккумуляторных батарей от внешнего источника необходимо отключить батареи от сети автомобиля.

11. При мойке двигателя рекомендуется защищать генератор от попадания воды.

1 Вопрос. Схемы генераторных установок и принципы регулирования напряжения.

2 Вопрос. Параллельная работа генератора и аккумуляторной батареи.

1 вопрос. Схемы генераторных
установок и принципы регулирования
напряжения.

Электрические схемы генераторных установок.

Принципиальные
электрические схемы генераторных
установок приведены на рис. 1.1.

Генераторные
установки могут иметь следующие
обозначения выводов:

«плюс»
силового выпрямителя:
«+», В, 30, В+, ВАТ; «масса»:
«-», D-,
31, В-, М, Е, GRD;
вывод
обмотки возбуждения:
Ш, 67, DF,
F,
ЕХС, Е, FLD;
вывод для
соединения с лампой контроля исправности
(обычно «плюс» дополнительного
выпрямителя, там, где он есть): D,
D+,
61, L,
WL,
IND;
вывод фазы:
~, W,
R,
STA;
вывод
нулевой точки обмотки статора:
0, Mr,;
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.

Различают
два типа
невзаимозаменяемых
регуляторов напряжения — в одном типе
(рис. 1.1, а) выходной коммутирующий элемент
регулятора напряжения соединяет вывод
обмотки возбуждения генератора с «+»
бортовой сети, в другом типе (рис. 1.1, б,
в) — с «−» бортовой сети. Транзисторные
регуляторы напряжения второго типа
являются более распространенными.

Чтобы на стоянке
аккумуляторная батарея не разряжалась,
цепь обмотки возбуждения генератора
(в схемах 1.1, а, б) запитывается через
выключатель зажигания. Однако при этом
контакты выключателя коммутируют ток
до 5А, что неблагоприятно сказывается
на их сроке службы. Разгрузить контакты
выключателя можно, используя промежуточное
реле, но более прогрессивно, если через
выключатель зажигания запитывается
лишь цепь управления регулятора
напряжения (рис. 1.1, в), потребляющая ток
силой в доли ампера. Прерывание тока в
цепи управления переводит электронное
реле регулятора в выключенное состояние,
что не позволяет току протекать через
обмотку возбуждения. Однако применение
выключателя зажигания в цепи генератор­ной
установки снижает ее надежность и
усложняет монтаж на автомобиле. Кроме
того, в схемах на рис. 1.1, а, б, в падение
напряжения в выключателе зажигания и
других коммутирующих или защитных
элементах, включенных в цепь регулятора
(штекерные соединения, предохранители),
влияет на уро­вень поддерживаемого
регулятором напряжения и частоту
переключения его выходного транзистора,
что может сопровождаться миганием ламп
освети­тельной и светосигнальной
аппаратуры, колебанием стрелок вольтметра
и амперметра.

Поэтому более
перспективной является схема на рис.
1.1, д. В этой схеме обмотка возбуждения
имеет свой дополнительный выпрямитель,
состоящий из трех диодов. К выводу «Д»
этого выпрямителя и подсоединяется
обмотка возбуждения генератора. Схема
допускает некоторый разряд аккумуляторной
батареи малыми токами по цепи регулятора
напряжения, и при длительной стоянке
рекомендуется снимать наконечник
провода с клеммы «+» аккумуляторной
батареи.

Рис.
1.1. Схемы
генераторных
установок:

1 —
генератор; 2 — обмотка возбуждения; 3 —
обмотка статора; 4 — выпрямитель; 5 —
выключатель; 6 — реле контрольной пампы;
7 — регулятор напряжения; в — контрольная
пампа; 9 — помехоподавительный конденсатор;
10 — трансформаторно-выпрямительный
блок; 11 — аккумуляторная батарея; 12 —
стабилитрон защиты от всплесков
напряжения; 13 – резистор.

В схему на рис 1.1,
д введено подвозбуждение генератора
от аккумуляторной батареи через
контрольную лампу 8. Небольшой ток,
поступающий в об­мотку возбуждения
через эту лампу от аккумуляторной
батареи, достаточен для возбуждения
генератора и в то же время не может
существенно влиять на разряд аккумуляторной
батареи. Обычно параллельно контрольной
лампе включают резистор 13, чтобы даже
в случае перегорания контрольной лампы
генератор мог возбудиться. Контрольная
лампа в схеме на рис. 1.1, д яв­ляется
одновременно и элементом контроля
работоспособности генератор­ной
установки.

В
схеме применен стабилитрон 12, гасящий
всплески напряжения, опасные для
электронной аппаратуры.

С целью контроля
работоспособности генераторной установки
в схеме рис. 1.1, а введены реле с нор­мально
замкнутыми контактами, через которые
получает питание контрольная лампа 8.

Эта лампа загорается
после включения замка зажигания и гаснет
после пуска двигателя, т.к. под действием
напряжения от генератора реле, обмотка
которого подключена к нулевой точке
обмотки статора, разрывает свои нормаль­но
замкнутые контакты и отключает контрольную
лампу 8 от цепи питания.

Если лампа 8 при
работающем двигателе горит, значит
генераторная установ­ка неисправна.
В некоторых случаях обмотка реле
контрольной лампы 6 под­ключается на
вывод фазы генератора.

Схема
рис. 1.1, е характерна для генераторных
установок с номинальным на­пряжением
28 В.

В этой схеме обмотка
возбуждения включена на нулевую точку
обмотки ста­тора генератора, т.е.
питается напряжением, вдвое меньшим,
чем напряжение генератора.

При этом приблизительно
вдвое снижаются и величины импульсов
напряже­ния, возникающих при работе
генераторной установки, что благоприятно
сказы­вается на надежности работы
полупроводниковых элементов регулятора
напряжения. Резистор 13 служит тем же
целям, что и контрольная лампа в схеме
рис. 1.1, д, т.е. обеспечивает уверенное
возбуждение генератора.

На автомобилях с
дизельными двигателями может применяться
генераторная установка на два уровня
напряжения 14/28 В. Второй уровень 28 В
используется для зарядки аккумуляторной
батареи, работающей при пуске ДВС. Для
получения второго уровня используется
электронный удвоитель напряжения или
трансформаторно-выпрямительный блок
(ТВБ), как это по­казано на рис. 1.1, г. В
системе на два уровня напряжения
регулятор стаби­лизирует только
первый уровень напряжения 14 В. Второй
уровень возника­ет посредством
трансформации и последующего выпрямления
ТВБ перемен­ного тока генератора.
Коэффициент трансформации трансформатора
ТВБ близок к единице.

В
некоторых генераторных установках
зарубежного и отечественного произ­водства
регулятор напряжения поддерживает
напряжение не на силовом выводе генератора
«+», а на выводе его дополнительного
выпрямителя, как показано на схеме рис.
1.1, ж. Схема является модификацией схемы
рис. 1.1, д, с устранением ее недостатка
— разряда аккумуляторной батареи через
регулятор напряжения при длительной
стоянке. Такое исполнение схемы
генераторной установки возможно потому,
что разница напряжения на клеммах «+»
и Д невелика. На этой же схеме (рис. 1.1,
ж) показано дополнительное плечо
выпрямителя, выполненное на стабилитронах,
которые в нормальном режиме работа­ют,
как обычные выпрямительные диоды, а в
аварийных предотвращают опас­ные
всплески напряжения. Резистор R,
как было показано выше, расширяет
диагностические возможности схемы.
Этот резистор
вообще характерен для генераторных
установок фирмы Bosch.

Генераторные
установки без дополнительного выпрямителя,
но с подводом к регулятору вывода фаз,
применение которых, особенно японскими
и американ­скими фирмами,
расширяется, выполняются по схеме рис.
1.1, з. В этом случае схема генераторной
установки упрощается, но усложняется
схема регулятора напряжения, т.к. на
него переносятся функции предотвращения
разряда акку­муляторной батареи на
цепь возбуждения генератора при
неработающем дви­гателе автомобиля
и управления лампой контроля
работоспособного состояния генераторной
установки. На вход регулятора может
подаваться напряжение ге­нератора
или аккумуляторной батареи (пунктир на
рис. 1.1, з), а иногда и оба эти напряжения
сразу.

Конечно, стабилитрон 12, защищающий от
всплесков напряжения дополнительное
плечо выпрямителя, а также выполнение
выпрямителя на стабилитро­нах может
быть использовано в любой из приведенных
схем.

Некоторые фирмы
применяют включение контрольной лампы
через раздели­тельный диод, а в схемах
1.1, д, ж включение ее идет через контактное
реле. В этом случае обмотка реле включается
на место контрольной лампы. Если
гене­раторная установка работает в
комплексе с датчиком температуры
электролита, она имеет дополнительные
выводы для его подсоединения.

Генераторы на
большие выходные токи могут иметь
параллельное включение диодов выпрямителя.
Для защиты цепей генераторной установки
применяют предохранители, обычно в
цепях контрольной лампы, соединениях
регулятора с аккумуляторной батареей,
в цепи питания аккумуляторной батареи.

Принцип
действия регулятора напряжения

Регулятор напряжения поддерживает
напряжение бортовой сети в заданных
пределах во всех режимах работы при
изменении частоты вращения ротора
генератора, электрической нагрузки,
температуры окружающей среды.

Кроме того, он
может выполнять дополнительные функции:

перегрузки;

систему сигна­лизации
аварийной работы генераторной установки.

Все
регуляторы напряжения работают по
единому принципу. Напряжение ге­нератора
определяется тремя факторами: частотой
вращения ротора;
силой тока,
отдаваемой генератором в нагрузку;
величиной
магнитного потока,
создаваемой током обмотки возбуждения.
Чем выше частота вращения ротора и
меньше нагрузка на генератор, тем выше
напряжение генератора. Увеличение силы
тока в обмотке возбуждения увеличивает
магнитный поток и с ним напряжение
генератора, снижение тока возбуждения
уменьшает напряжение. Все
ре­гуляторы напряжения, отечественные
и зарубежные, стабилизируют напряже­ние
изменением тока возбуждения.
Если напряжение возрастает или
уменьша­ется, регулятор соответственно
уменьшает или увеличивает ток возбуждения
и вводит напряжение в нужные пределы.
Блок-схема регулятора напряжения
представлена на рис. 1.2. Регулятор 1
содержит измерительный элемент 5, элемент
сравнения 3, регу­лирующий элемент 4
и элемент, формирующий эталонное
напряжение 6. Измерительный элемент
воспринимает напряжение гене­ратора
2 U_d
и преобразует
его в сигнал U_изм,
который в элементе сравнения сравнивается
с эталонным значением U_эт.
Если величина U_изм
отличается от эталонной величины U_эт
на выходе изме­рительного элемента
появляется сиг­нал ΔU,
который активизирует регули­рующий
элемент, изменяющий
ток в обмотке возбуждения так, чтобы
на­пряжение генератора вернулось в
за­данные пределы.

Таким образом, к
регулятору напря­жения обязательно
должно быть подведено напряжение
генератора или на­пряжение из другого
места бортовой сети, где необходима его
стабилизация, например, от аккумуляторной
батареи, а также подсоединена обмотка
возбуждения генератора. Если функции
регулятора расширены, то и число
подсоединений его в схему растет.

n
I_н

6

3
4
2

U_эт
ΔU
U_в(t)
U_d

U_изм

I_вср
Ф_м

5

1

Рис.
1.2. Блок-схема
регулятора напряжения:

1 —
регулятор; 2 — генератор; 3 — элемент
сравнения; 4 — регулирующий

элемент; 5 — измерительный элемент; 6 —
источник эталонного напряжения.

Чувствительным
элементом электронных регуляторов
напряжения является входной
делитель напряжения. С входного
делителя напряжение поступает на
эле­мент
сравнения, где роль эталонной
величины играет обычно напряжение
стабили­зации стабилитрона. Стабилитрон
не пропускает через себя ток при
напряжении ниже напряжения стабилизации
и пробивается, т.е. начинает пропускать
через се­бя ток, если напряжение на
нем превысит напряжение стабилизации.
Напряжение же на стабилитроне остается
при этом практически неизменным. Ток
через стаби­литрон включает электронное
реле, которое коммутирует цепь
возбуждения таким образом, что ток в
обмотке возбуждения изменяется в нужную
сторону. В вибраци­онных и
контактно-транзисторных регуляторах
чувствительный элемент представ­лен
в виде обмотки электромагнитного реле,
напряжение к которой, впрочем, тоже
может подводиться через входной делитель,
а эталонная величина — это сила на­тяжения
пружины, противодействующей силе
притяжения электромагнита. Комму­тацию
в цепи обмотки возбуждения осуществляют
контакты реле или, в контакт­но-транзисторном
регуляторе, полупроводниковая схема,
управляемая этими контактами. Особенностью
автомобильных регуляторов напряжения
является то, что они осуществляют
дискретное регулирование напряжения
путем включения
и вы­ключения в цепь питания обмотки
возбуждения (в транзисторных
регуляторах) или последовательно
с обмоткой дополнительного резистора
(в вибрационных и кон­тактно-транзисторных
регуляторах), при
этом меняется относительная
продолжи­тельность включения обмотки
или дополнительного резистора.

Поскольку
вибрационные и контактно-транзисторные
регуляторы представ­ляют лишь
исторический интерес, а в отечественных
и зарубежных генератор­ных установках
в настоящее время применяются электронные
транзисторные регуляторы, удобно
рассмотреть принцип работы регулятора
напряжения на примере простейшей схемы,
близкой к отечественному регулятору
напряжения Я112А1 и регулятору EE14V3
фирмы BOSCH
(рис. 1.3.).

Регулятор 2 на
схеме работает в комплекте с генератором
1, имеющим допол­нительный выпрямитель
обмотки возбуждения. Чтобы понять работу
схемы, следует вспомнить, что, как было
показано выше, стабилитрон не пропускает
через себя ток при напряжениях ниже
величины напряжения стабилизации. При
достижении напряжением этой величины
стабилитрон пробивается, и по нему
начинает протекать ток.

Транзисторы же
пропускают ток между коллектором и
эмиттером, т.е. откры­ты, если в цепи
база-эмиттер ток протекает, и не пропускают
этого тока, т.е. закрыты, если базовый
ток прерывается.

Напряжение
к стабилитрону VD1
подводится от выхода генератора Д через
делитель напряжения на резисторах R1,
R2.
Пока напряжение генератора неве­лико,
и на стабилитроне оно ниже напряжения
стабилизации, стабилитрон за­крыт,
ток через него, а, следовательно, и в
базовой цепи транзистора VT1
не протекает, транзистор VT1 закрыт. В
этом случае ток через резистор R6
от вы­вода Д поступает в базовую цепь
транзистора VT2,
он открывается, через его пе­реход
эмиттер-коллектор начинает протекать
ток в базе транзистора VT3,
кото­рый открывается тоже. При этом
обмотка возбуждения генератора
оказывается через переход эмиттер-коллектор
VT3 подключена к цепи питания. Соединение
транзисторов VT2, VT3, при котором их
коллекторные выводы объединены, а
питание базовой цепи одного транзистора
производится от эмиттера другого,
на­зывается схемой Дарлингтона. При
таком соединении оба транзистора могут
рассматриваться как один составной
транзистор с большим коэффициентом
уси­ления. Обычно такой транзистор и
выполняется на одном кристалле кремния.
Если напряжение генератора возросло,
например, из-за увеличения частоты
вращения его ротора, то возрастает и
напряжение на стабилитроне VD1.

При
достижении этим напряжением величины
напряжения стабилизации ста­билитрон
VD1 пробивается, ток через него начинает
поступать в базовую цепь транзистора
VT1,
который открывается и своим переходом
эмиттер-коллектор закорачивает вывод
базы составного транзистора VT2,
VT3
на «массу». Состав­ной транзистор
закрывается, разрывая цепь питания
обмотки возбуждения. Ток возбуждения
спадает, уменьшается напряжение
генератора, закрываются ста­билитрон
VD2,
транзистор VT1, открывается составной
транзистор VT2, VT3, обмотка возбуждения
вновь включается в цепь питания,
напряжение генерато­ра возрастает и
т.д., процесс повторяется.

Таким образом
регулировка напряжения генератора
регулятором осуществляется дискретно
через изменение относительного времени
включения обмот­ки возбуждения цепи
питания. При этом ток в обмотке возбуждения
изменяет­ся так, как показано на рис.
1.4. Если частота вращения генератора
возросла или нагрузка его уменьшилась,
время включения обмотки уменьшается,

если
частота вращения уменьшилась или
нагрузка возросла — увеличивается.

Рис.1.3. Схема
электронного транзисторного регулятора
напряжения:

1 — генератор;
2 – регулятор.

В
схеме регулятора по рис. 1.3 име­ются
элементы, характерные для схем всех
применяющихся на автомобилях регуляторов
напряжения. Диод
VD2
при закрытии составного транзистора
VT2,
VT3
предотвращает опасные всплески
напряжения, возникающие из-за обрыва
цепи обмотки возбужде­ния со значительной
индуктивностью. В этом случае ток обмотки
возбуж­дения может замыкаться через
этот диод, и опасных всплесков напряже­ния
не происходит. Поэтому диод VD2 называется
гасящим.
Сопротивление
R3
является сопротивлением жесткой обратной
связи. При открытии состав­ного
транзистора VT2, VT3 оно оказы­вается
подключенным параллельно сопротивлению
R2
делителя напряже­ния. При этом
напряжение на стабили­троне VD2 резко
уменьшается, что ускоряет переключение
схемы регулятора и повышает частоту
этого переключе­ния. Это благотворно
сказывается на качестве напряжения
генераторной уста­новки. Конденсатор
С1 является
своеобразным фильтром, защищающим
регу­лятор от влияния импульсов
напряжения на его входе.

Вообще конденсаторы
в схеме регулятора либо предотвращают
переход этой схемы в колебательный
режим и возможность влияния посторонних
высокочас­тотных помех на работу
регулятора, либо ускоряют переключения
транзисторов. В последнем случае
конденсатор, заряжаясь в один момент
времени, разря­жается на базовую цепь
транзистора в другой момент, ускоряя
броском разряд­ного тока переключение
транзистора и, следовательно, снижая
потери мощно­сти в нем и его нагрев.

Из
рис. 1.3 хорошо видна роль лампы контроля
работоспособного состояния генераторной
установки HL.
При
неработающем двигателе
внутреннего сгорания замыкание
контактов
выключателя зажигания SA
позволяет току от аккумуляторной батареи
GA
че­рез эту лампу поступать в обмотку
возбуждения генератора. Этим обеспечива­ется
первоначальное возбуждение генератора.
Лампа при этом горит, сигнали­зируя,
что в цепи обмотки возбуждения нет
обрыва. После
запуска двигателя,
на выводах генератора Д и «+» появляется
практи­чески одинаковое напряжение
и лампа гаснет. Если генераторная
установка при работающем двигателе
автомобиля не развивает напряжения, то
лампа HL про­должает гореть и в этом
режиме, что является сигналом об отказе
генератор­ной установки или обрыве
приводного ремня.

Рис.
1.4.
Изменение силы тока в обмотке воз­буждения
Iв
по времени t:

t_вкл
и t_выкл
— соответственно время включения и
выключения обмотки возбуждения
генератора; n₁
и n₂
— частоты вращения ротора генератора,
причем n₂
> n₁;
I_В1
и I_В2
— среднее значе­ние тока в обмотке
возбуждения.

Введение
резистора R
в генераторную установку способствует
расширению диагностических способностей
лампы HL.
При наличии этого резистора, если при
работающем двигателе автомобиля
произойдет обрыв цепи обмотки возбу­ждения,
то лампа HL загорится.

Аккумуляторная
батарея для своей надежной работы
требует, чтобы с понижением температуры
электролита напряжение, подводимое к
батарее от генератор­ной установки,
несколько повышалось, а с повышением
температуры — понижалось.

Для автоматизации
процессов изменения уровня поддерживаемого
напряже­ния применяется датчик,
помещенный в электролит аккумуляторной
батареи и включаемый в схему регулятора
напряжения. В простейшем случае
термоком­пенсация в регуляторе
подобрана таким образом, что в зависимости
от темпе­ратуры поступающего в
генератор охлаждающего воздуха напряжение
генера­торной установки изменяется
в заданных пределах.

Рис.1.5.
Электрическая схема генератора с
подсоединением вывода фазы генератора
на регулятор напряжения:
1 — генератор,
2 — регулятор напряжения,

HL
— контрольная лампа, SA
— выключатель зажигания, МС – микросхема.

В
настоящее время все больше фирм переходит
на выпуск генераторов без дополнительного
выпрямителя обмотки возбуждения. В этом
случае в регулятор заводится вывод фазы
генератора. При неработающем двигателе
автомобиля напряжение на выводе фазы
генератора отсутствует, и регулятор
напряжения в этом случае работает в
режиме, препятствующем разряду
ак­кумуляторной батареи на обмотку
возбуждения. Например, при включении
выключателя зажигания выходной транзистор
схемы регулятора начинает ра­ботать
в колебательном режиме, при котором ток
в обмотке возбуждения невелик и составляет
доли ампера После пуска двигателя сигнал
с вывода фазы генератора переводит
регулятор в нормальный режим работы.
Регуля­тор осуществляет в этом случае
и управление контрольной лампой.
Напри­мер, на схеме, приведенной на
рис 1.5, электронное реле, управляющее
кон­трольной лампой HL,
состоит из двух транзисторов VT2
и VT3
При неработа­ющем двигателе после
включения выключателя зажигания SA
транзистор VT2 находится в открытом
состоянии, а VT3 — в закрытом, и контрольная
лампа HL включается на полное напряжение
бортовой сети. После пуска двигателя
на выводе Р фазы обмотки статора
появляется напряжение, кото­рое
заставляет микросхему регулятора
открыть транзистор VT3, шунтирующий
контрольную лампу, и закрыть транзистор
VT2.
Контрольная лампа при этом гаснет.
Управление кон­трольной лампой с
помощью электронного реле может
осуществ­ляться и при наличии отдельного
выпрямителя обмотки возбуждения. В этом
случае сигнал на срабатыва­ние реле
поступает с выхода этого выпрямителя.

В рассмотренной
схеме регулятора напряжения, как и во
всех регуляторах аналогичного типа,
частота переключений в цепи обмотки
возбуждения изменя­ется по мере
изменения режима работы генератора.
Нижний предел этой час­тоты составляет
25-50 Гц.

Однако имеется и
другая разновидность схем электронных
регуляторов, в ко­торых частота
переключения строго задана. Регуляторы
такого типа оборудованы широтно-импульсным
модулятором (ШИМ), который и обеспечивает
за­данную частоту переключения.
Применение ШИМ снижает влияние на работу
регулятора внешних воздействий, например,
уровня пульсаций выпрямленного напряжения
и т.п.

Способ регулирования
с примене­нием ШИМ требует значительного
усложнения схемы регулятора (рис. 1.6).
Регулятор содержит генератор прямоугольных
импульсов постоянной часто­ты, который
может быть выполнен в виде интегрирующего
усилителя, линейно изменяющееся
напряжение на выхо­де которого
преобразуется в прямоугольный импульс
на триггере Шмидта, или на компараторе,
осуществляющих одновременно
широтно-импульсную модуля­цию
импульсов, т.е. изменение их скважности
в зависимости от разности сигна­лов,
поступающих с входного делителя
напряжения и источника эталонного
опорного напряжения, определяющего
настройку регулятора напряжения.

Рис.
1.6. Блок-схема
регулятора напря­жения с ШИМ: 1 — входной
делитель;

2 — генератор
импульсов постоянной часто­ты; 3 —
широтно-импульсный модулятор; 4 — источник
опорного напряжения; 5 — вы­ходной
усилитель.

Обычно в точке
режима настройки длительность импульсов
напряжения составляет половину периода
их следования. При повышении напряжения
генератора длительность импульсов
уменьшается, соответственно транзистор
выход­ного усилителя включает обмотку
возбуждения в цепь питания на относительно
меньший отрезок времени, среднее значение
силы тока в обмотке возбуждения
уменьшается и напряжение генератора,
снижаясь, приближается к стабилизиру­емой
величине. При снижении напряжения
длительность импульсов увеличива­ется,
среднее значение силы тока в обмотке
возбуждения растет, напряжение повышается,
т.е. в итоге реализуется тот же принцип
регулирования напряже­ния, что и в
традиционных схемах.

Основная
часть схемы современных регуляторов
напряжения формируется обычно в виде
микросхемы или модуля (чип), содержащего
кроме основных функциональных элементов
элементы
защиты от
различных аварийных режи­мов:
перенапряжений; опасных величин токов
и температур; подключения источников
питания обратной полярности и т.п.

2 вопрос.
Параллельная работа генератора и
аккумуляторной батареи.

Маз схема подключения генератора — autodoc24.ru

Система электроснабжения авто МАЗ

Страница 1 из 3

Система электроснабжения автомобилей состоит из двух источников: аккумуляторных батарей и генераторной установки переменного тока. Кроме того, в систему входит ряд промежуточных реле, выключатель массы батарей и замок-выключатель приборов и стартера.

Схема включения изделий системы электроснабжения показана на рис. 1.

Генераторная установка (ГУ) Г273А представляет собой генератор переменного тока со встроенным выпрямительным блоком и интегральным регулятором напряжения (ИРН).

Техническая характеристика генераторной установки

Номинальная мощность, Вт — 800

Номинальное напряжение, В — 28

Выпрямленный ток, не менее, А — 28

Номинальная частота вращения ротора при температуре окружающей среды и ГУ 25 ± 10˚С и напряжении 27—— 28 В, мин-1:

— при токе нагрузки 10 А, не более — 1550

— при токе нагрузки 20 А, не более — 2100

Максимальная частота вращения ротора, мин-1 — 8000

Ток возбуждения, А — 3,3

Напряжение настройки ИРН при токе нагрузки 20 А, частоте вращения ротора ГУ 3500 ± 200 мин-1 , температуре окружающей среды 25 ± 5 °С и включенной аккумуляторной батарее, В:

— в положении регулятора посезонной регулировки «зима» — 28, — 30,2

— в положении регулятора «Лето» — 27,0 —- 28,0

давление щеточных пружин на щетки при сжатии пружин до 17,5 мм, кгс – 0,3

Масса ГУ без шкива не более, кг – 5,4

Генератор (рис. 2) представляет собой трехфазную синхронную электрическую машину с электромагнитным возбуждением и является одним из источников питания электрооборудования.

Снабжен выпрямительным блоком и интегральным регулятором напряжения.

Малогабаритный интегральный регулятор напряжения Я120М служит для поддержания в заданных пределах напряжения, вырабатываемого генератором. Регулятор представляет собой электронное устройство, закрытое крышкой и залитое специальным герметиком. На регуляторе имеются 4 вывода. Этими выводами регулятор устанавливается в щеткодержатель так, чтобы выводы, помеченные буквами «Ш», «Д», «В», и «Р», легли на токоведущие шины щеткодержателя (рис. 3).

В щеткодержателе также установлено подпиточное сопротивление З величиной 75 Ом, служащее для обеспечения надежного возбуждения генераторной установки на низких оборотах двигателя.

Электрическая схема соединения генератора с регулятором напряжения показана на рис. 4.

схема подключения, цена, как подключить, Евро, проверить, фото

Генератор МАЗ является источником электроэнергии бортовой сети автомобиля при работающем двигателе. Питание потребителей осуществляется параллельно с аккумуляторной батареей (АКБ). Сеть устроена так, что при напряжении генератора более 24 В начинается заряд аккумуляторов, а менее — наоборот. На автомобилях МАЗ устанавливаются агрегаты различных типов, отличающихся между собой мощностью и способом подключения. Однако их конструкция и принцип действия одинаковы.

Устройство

Генераторная установка (ГУ) представляет собой трехфазную синхронную машину с возбуждением от постороннего источника питания и выпрямительным блоком. Для контроля величины выходного напряжения и поддержания его в заданных пределах, установлен интегральный регулятор напряжения.

Принцип работы генератора основан на явлении электромагнитной индукции. Вращающееся магнитное поле ротора, пересекая обмотки статора, наводит в них ЭДС, которая через выпрямительный блок подключается к нагрузке. Основными элементами генератора являются:

• ротор;
• статор;
• передняя и задняя крышки со встроенным выпрямителем;
• щеткодержатели с интегральным регулятором напряжения;
• шкив и крыльчатка вентилятора.

Ротор генератора представляет собой вал из электротехнической стали, на который намотана обмотка возбуждения (индуктор). Питание к ней подводится через 2 контактных кольца, установленных со стороны задней крышки. На вал напрессованы 12 клювообразных магнита. На обоих концах ротора установлены шарикоподшипники.

Обмотка статора трехфазная, состоит из 36 катушек. Каждая фаза имеет по 12 последовательно соединенных обмоток, расположенных в пазах статора и смещенных одна относительно другой на 120°. Электрическое соединение полюсов выполнено по принципу «звезда». Выходные клеммы фаз соединены с выпрямительным блоком.

На задней крышке генератора установлены выпрямительный блок, регулятор напряжения и щеткодержатели. Элементы корпуса отлиты из алюминиевого сплава. В центре каждой крышки имеется место для установки подшипника. Крыльчатка вентилятора устанавливается на задний конец вала, удерживается от проворачивания шпонкой и фиксируется гайкой. Подобным способом крепится двухручейковый шкив на валу якоря в передней части ГУ. Устройство генераторов различных моделей автомобилей МАЗ одинаково и отличаются только способом подсоединения к сети.

Как подключить генератор МАЗ

Исправная работа приборов бортовой сети во многом зависит от правильности подключения ГУ. Если МАЗы знаменитой пятисотой серии могли работать, обходясь одной батареей, то на современных машинах такое невозможно. Наличие большого количества электронных приборов и гаджетов увеличило энергопотребление сети и требует дополнительного источника питания.

Схема подключения генератора МАЗ зависит от его типа. Однако во всех случаях должно осуществляться питание индуктора и подключение нагрузки, в качестве которой выступает бортовая сеть и АКБ. Клеммы для соединения находятся на задней крышке и обозначаются буквами «Ш» и «+Д» для обмотки возбуждения и «+» — для нагрузки (замок зажигания).

Выход одной из фаз ГУ подключается к тахометру. Вывод «В» соединен с реле блокировки генератора и контрольной лампой заряда батареи. Схема включения проста, однако требует внимания при выполнении работ.

Неисправности

Поломки ГУ могут быть как в электрической, так и в механической части. Признаками дефектов являются отсутствие зарядного тока при работе двигателя автомобиля или падение напряжения в момент включения большой нагрузки. В первом случае неисправность чаще всего связана с отсутствием тока возбуждения или выходом из строя регулятора напряжения, а во втором — с пробуксовкой приводного ремня.

Все дефекты устраняемые, кроме тех, которые связаны с повреждением обмоток статора и ротора. В этом случае необходима агрегатная замена механизма.

Ремонт

Для устранения неисправностей ГУ необходимо демонтировать со штатного места. Выявить неисправность можно только разобрав устройство. В результате должно получиться 2 половины: первая, состоящая из передней крышки со шкивом и якорем, вторая — из задней крышки и статора. Для проведения проверок и замеров обмотку статора отсоединяют от выпрямительного блока. Катушки проверяют на целостность и пробой на корпус.

Для измерения сопротивления обмоток используют тестер, а замыкания на корпус — мегаомметр на 100 В.

Использование контрольных ламп на 220 В запрещено по требованиям безопасности. Аналогично проверяется обмотка возбуждения. Поврежденные элементы подлежат замене.

При проверке выпрямителя прозванивают все диоды в прямом и обратном направлении. Дефектные детали выпаиваются и заменяются исправными. Обязательной проверкой является тестирование работоспособности регулятора напряжения, который часто называют «шоколадка». Для этой цели используется контрольная лампа на 24 В. Этими действиями проверяется целостность цепи подачи тока возбуждения на обмотку ротора.

Обслуживание

Уход за генератором должен быть регулярным. В связи с тем что его демонтаж связан с дополнительными сопутствующими работами, во время нормальной эксплуатации ограничиваются периодическим наружным осмотром. При этом следят за тем, чтобы на корпус ГУ не попадала вода, а соединительные провода не касались вращающихся частей. Проводники с поврежденной изоляцией должны быть заменены или заизолированы. Уход за подшипниковыми узлами, контроль износа и замену щеток совмещают с ремонтом во время полной разборки ГУ.

Схема подключения генератора МАЗ — Новости и статьи МАЗ

Перед сборкой обязательно выполняется проверка работоспособности выпрямителя установки на стенде. Так как блок состоит из трех элементов, советуем осмотреть все переходы.

Советы по эксплуатации

1. Генератор автомобиля МАЗ необходимо периодически проверять. При использовании придерживайтесь следующих правил:

2. Не проверяйте состояние схем генератора МАЗ лампочкой либо мегомметров с напряжением более 26 В;

3. Не допускайте осмотра агрегата замыканием клемм;

4. Не отключайте провода от вывода, а также аккумулятор при работающей установке.

Согласно схеме подключения генератора МАЗ строго соблюдают полярность. Натяжение ремней проверяют только после остановки двигателя и аккумулятора. Во время мойки автомобиля следует соблюдать осторожность. Поэтому следите за тем, чтобы вода не попала в деталь. Иначе со временем возникнут поломки, которые приведут к ремонту запчасти.

Как подключить генератор МАЗ?

Схема установки зависит от вида установки. На транспортных средствах ОАО «Минский автомобильный завод» с двигателями ЯМЗ применяются следующие модификации:

1. 3112.3771 и 6582.3701 на 80 Ампер;

2. 1312.3771 на 50 Ампер;

3. Г273В1 на 45 Ампер.

При проведении ремонта используют схему генератора МАЗ. Разборку выполняют в следующем порядке:

1. Отвинчивают соединение щеткодержателя и крышки;

2. Вынимают деталь;

3. Отворачивают винты шарикоподшипника и стяжки;

4. Снимают крышку и отсоединяют вывозы фазы от выпрямителя;

5. Отворачивают гайки шкива и снимают его, зажав в тисках ротор;

6. Снимают вентилятор и втулку;

7. Демонтируют крышку.

Чтобы узнать, как подключить генератор МАЗ правильно, следуйте его схеме. Проверяйте установку через 50 000 пробега и при каждом ТО-2. Во время эксплуатации контролируйте натяжение ремня и следуйте за износом составных элементов.

Особенности устройства генератора 4242 03.3771

Установки состоят из выпрямителей и обмотки. Предусмотрено сопротивление подпитки.

Генераторы автомобиля МАЗ моделей 3112 и 1312 питание получают от дополнительных диодов. Установки имеют контрольную лампу заряда аккумулятора, сообщающую о состоянии агрегата.

Деталь состоит из нескольких элементов:

Генераторы имеют фазовый вывод, предназначенные для подключения тахометра. У моделей 6582.3701 и Г273В предусмотрена посезонная регулировка напряжения.

Модификации 3112.3771 и 1312.3771 оснащены температурной компенсацией. Статор выполнен в виде стальных пластин. Внутри находятся пазы (18 штук) с медной трехфазной обмоткой.

Отверстия расположены по окружности. Используется соединение по схеме генератора МАЗ «звезда». Ротор изготовлен из стали в форме втулки. Имеет катушку возбуждения с намоткой.

Рядом с втулкой расположены полюса, образующие двенадцатиполюсную систему. Для крепления используется прессовая посадка.

Крышка контактных колец отлита из алюминиевого сплава. Выпрямитель укреплен прямо на ней. С внешней стороны помещены контакты проводов. В крышке привода имеется посадочное место под шарикоподшипник.

Чтобы упростить снятие, предусмотрены резьбовые отверстия.

Генератор МАЗ обеспечивает питанием электрооборудование автомобиля. Возбуждение установки осуществляется при частоте вращения до 1200 мин.

Правильное подключение и эксплуатация агрегата гарантируют длительную работу агрегата.

Поэтому тщательно изучите схему подключения генератора МАЗ. Если вы сомневаетесь в своих силах – обратитесь за помощью к специалисту.

​Принцип работы генератора МАЗ

Современные генераторы МАЗ предназначены для выработки электроэнергии с целью обеспечения оборудования.

Существует несколько видов агрегата.

На грузовиках «Минского автомобильного завода» устанавливается несколько разновидностей прочных и мощных генераторов:

• Г273В1;
• 1312.3771;
• 3112.3771;
• 6582.3701.

В последней генераторной установке отсутствует клемма возбуждения. У каждого агрегата свои характерные особенности.

Модификации генератора МАЗ

В автомобилях с электрофакельным устройством генератор МАЗ блокируется.

Таким образом упрощается запуск остывшего силового агрегата. После возбуждения установки создается напряжение от 28 и более Ватт.

Система способна выдержать только 24 В. Поэтому наличие блокировки позволяет предотвратить поломку свечей ЭФУ (электрофакельного устройства).

Также у всех генераторов есть вывод фазы для соединения с тахомером. Регуляторы оборудованы посезонной регулировкой. Настройки зависит от наружной температуры.

Если на улице 0 градусов и больше, переключатель устанавливается в положении «Л» — что означает лето. Для этого винт выворачивают до упора. Если температура ниже 0 градусов, устанавливается положение «З» — зима.

Винт должен быть ввернут до упора. Генераторы МАЗ евро 3 3112.3771 и 1312.3771 не имеют такой регулировки по сезонам. Установки оборудованы температурной компенсацией.

Устройство генератора

Генератор МАЗ – это трехфазная синхронная электромашина, являющаяся основным источником питания оборудования.

Имеет выпрямительный блок. также снабжен встроенным регулятором, предназначенным для создания необходимого напряжения.

Электронный механизм с крышкой залит специальным веществом — герметиком.

Предусмотрено четыре вывода, обозначенными Ш, Д, Р, В. Генератор ЯМЗ вырабатывает ток. В щеткодержателе устанавливается деталь таким образом, чтобы обозначенные выводы оказались на токоведущих шинах.

В щеткодержателе имеется подпиточное сопротивление на 75 Ом, гарантирующее возбуждение установки даже при снижении оборотов мотора.

Техническое обслуживание

Генераторная установка нуждается в уходе и обслуживании.

После пятидесяти тысяч километров пробега рекомендуется снять агрегат и проверить его состояние необходимо оценить рабочее состояние электрощеток и шариковых подшипников изношенные или поврежденные детали нуждаются в замене.

Важно также соблюдать определенные правила при эксплуатации автомобиля:

1. Во время мойки не допускать проникновения воды в генератор МАЗ евро 3;
2. Необходимо правильно подключать все провода к аккумулятору;
3. Нельзя проверять исправность генератора ЯМЗ замыканием клемм;
4. Запрещается использовать мегомметр и лампу напряжение больше 26 В для контроля состояния электрооборудования.

Нарушение правил эксплуатации может стать причиной поломки генератор МАЗ евро 3.

Неправильное подключение проводов и клемм вызывает выход из строя выпрямительных диодов.

Отключение аккумулятора при работе силового агрегата снижает нагрузки и приводит к неисправности генератора ЯМЗ.

Проверять состоянии установки рекомендуется при каждом втором техническом обслуживании. Разборка генератора позволит не допустить серьезных поломок.

Вы сможете своевременно заменить необходимые детали, тем самым продлив срок службы агрегата.

Читайте ещё:

1. Схема подключения генератора МАЗ;
2. Тормоза МАЗ – устройство, принцип действия;
3. Изучаем техническое обслуживание тормозных барабанов МАЗ;
4. Ремонт кабины МАЗ – советы специалистов;
5. Чем хороша тормозная накладка 5336-3501105-01?
6. Инструкция по регулировке ручного тормоза.

Генераторная установка 3122.3771

Генераторная установка предназначена для питания всех потребителей автомобиля электрической энергией при работающем двигателе и для поддержания напряжения в бортовой сети автомобиля в пределах (28,4 ± 0,6) В.

Генераторная установка представляет собой генератор модели 3122.3771 со встроенным регулятором напряжения (по типу Я120М12И).

Генераторная установка расположена в верхней передней части двигателя и прикреплена двумя лапами к кронштейну, а третьей к натяжной планке и приводится во вращение поликлиновым ремнем.

Техническая характеристика генераторной установки модели 3122.3771

Номинальное напряжение, В 28.

Ток нагрузки максимальный, А 80.

Частота вращения ротора, при которой напряжение генератора достигает величины 26 В:

— при токе нагрузки, равном 10 А — не более 1300 мин-1;

— при токе нагрузки, равном 30 А — не более 1550 мин-1;

— при токе нагрузки, равном 60 А — не более 2200 мин-1.

Ток нагрузки при напряжении 26 В и частоте вращения ротора 3500 мин-1, не менее 75 А. При этом напряжение на выводе «W» должно быть не менее 17 В, напряжение на выводе «+D» должно быть не менее чем на выводе «+».

Регулируемое напряжение при температуре окружающей среды (25 ± 10) °С, частоте вращения ротора 5000 мин-1 и токе нагрузки 27 А с подключенной аккумуляторной батареей со степенью заряженности не ниже 75 % или с подключенной нагрузкой, эквивалентной аккумуляторной батарее по фильтрующим свойствам, должно быть (28,4 ± 0,6) В.

Генераторная установка представляет собой трехфазную двенадцатиполюсную синхронную электрическую машину со встроенным выпрямительным блоком, помехоподавляющим конденсатором, щеткодержателем с регулятором напряжения и системой с протяжной вентиляцией.

На генераторной установке имеются следующие выводы:

«+» — для соединения с аккумуляторной батареей и нагрузкой;

«Ш» или «В» — для соединения с выключателем стартера и приборов;

«W» или — вывод фазы для соединения с тахометром и реле блокировки стартера;

«+D» или «Д» — вывод от дополнительных диодов для соединения с контрольной лампой.

Генераторная установка (рис. 7-8) состоит из статора 2, ротора 5, крышки со стороны контактных колец 8 с выпрямительным блоком и щеткодержателем с регулятором напряжения 1, крышки со стороны привода 7, шкива 4, вентилятора 6.

Статор состоит из сердечника и обмотки. Сердечник набран из пластин электротехнической стали, изолированных друг от друга лаком и соединенных сваркой по наружной поверхности пакета. Внутри сердечника равномерно расположены по окружности 36 пазов, предназначенных для размещения обмоток.

Обмотка статора трехфазная, соединенная в треугольник. Такое соединение позволяет уменьшить силу тока в обмотке и, следовательно, использовать более тонкий провод. Каждая фаза состоит из последовательно соединенных катушек, намотанных проводом с эмалевой изоляцией. Катушки закреплены в сердечнике статора текстолитовыми клиньями. Выводы фазных обмоток крепятся к зажимам выпрямительного устройства. Вывод одной из фаз «W» служит для подключения реле блокировки стартера и тахометра.

Ротор является индуктором и состоит из вала, обмотки возбуждения, полюсных наконечников, контактных колец. Вал стальной, на его рифленой поверхности жестко, посредством прессовки, закреплены стальная втулка, полюсные наконечники и контактные кольца. Полюсные наконечники выполнены из мягкой стали, имеют по шесть заостренных клювов, которые образуют шесть пар полюсов.

Рис. 7-8. Генераторная установка: 1 — щеткодержатель с регулятором напряжения; 2 — статор; 3 — подшипник со стороны привода; 4 — шкив; 5 — ротор; 6 — вентилятор; 7 — крышка со стороны привода; 8 — крышка со стороны контактных колец; 9 — стяжные винты

Обмотка возбуждения намотана на стальную втулку. От втулки и полюсных наконечников обмотка изолирована полиэтиленовым каркасом и картонными шайбами. Концы обмотки возбуждения припаяны к контактным кольцам, расположенным на изоляционной втулке. Для уменьшения нагрузок на подшипники ротор динамически балансируется путем надсверливания отверстий на полюсных наконечниках.

Крышка со стороны контактных колец изготовлена из алюминиевого сплава, имеет вентиляционные окна и лапу крепления генератора на двигателе.

В крышке установлены:

— выпрямительный блок (служит для двухполупериодного выпрямления трехфазного тока) с тремя дополнительными диодами, предназначенными для питания цепи возбуждения;

— пластмассовый щеткодержатель с регулятором напряжения, закрепленный на крышке двумя винтами;

— помехоподавляющий конденсатор, установленный сверху на крышке;

— соединительная колодка с выводом от дополнительных диодов;

Крышка со стороны привода изготовлена из алюминиевого сплава, имеет вентиляционные окна и две лапы, одна из которых служит для крепления генератора на кронштейне двигателя, а другая с резьбовым отверстием М8 — для крепления натяжной планки.

Вентилятор и шкив устанавливаются на вал генератора и закрепляются гайкой с пружинной шайбой.

В крышках генератора установлены закрытые шариковые подшипники вала ротора со смазкой одноразового наполнения. При эксплуатации не требуется добавлять смазку. Шарикоподшипник, размещенный на валу со стороны привода, фиксирован от осевого перемещения. В крышке со стороны контактных колец наружное кольцо имеет скользящую посадку, что разгружает подшипник от осевых усилий.

Генератор водостойкий, поэтому автомобиль может преодолевать брод без повреждений генератора. После выхода из воды работоспособность генератора должна сохраняться.

Водостойкое исполнение генератора обеспечивается применением соответствующих покрытий поверхности его деталей и пропиткой обмоток водостойкими лаками.

Принцип действия генератора

При включении выключателя приборов и стартера напряжение от аккумуляторной батареи подается на обмотку возбуждения (через щетки и контактные кольца), размещенную на вращающейся части генератора — роторе. Вокруг обмотки возбуждения создается магнитное поле, которое, проходя через полюсные наконечники, образует северные и южные полюсы на роторе. При вращении ротора будет вращаться и магнитное поле, которое, пересекая обмотки статора, будет индуцировать в них ЭДС. Учитывая то, что под каждой обмоткой статора поочередно проходят полюсы различной полярности, то ЭДС, индуцированная в обмотках статора, будет переменной, одинаковой частоты, но сдвинутой по фазе на 120°.

Выпрямительным блоком переменное напряжение преобразуется в постоянное, и когда оно станет больше напряжения аккумуляторной батареи, генератор начнет питать потребители и заряжать батарею. Обмотка возбуждения также будет питаться от генератора через дополнительные диоды.

С увеличением частоты вращения ротора напряжение генератора может достигнуть опасного для приемников значения, поэтому генератор работает совместно с регулятором напряжения, поддерживающим напряжение в бортовой сети автомобиля в заданных пределах.

Принцип действия регулятора напряжения

Напряжение генератора определяется тремя факторами — частотой вращения ротора, силой тока, отдаваемой генератором в нагрузку, и величиной магнитного потока, создаваемой током обмотки возбуждения. Чем выше частота вращения ротора и меньше нагрузка на генератор, тем выше напряжение генератора. Увеличение силы тока в обмотке возбуждения увеличивает магнитный поток и с ним напряжение генератора; снижение тока возбуждения -уменьшает напряжение.

Регулятор напряжения стабилизирует напряжение изменением тока возбуждения. Если напряжение возрастает или уменьшается, регулятор соответственно уменьшает или увеличивает ток возбуждения и вводит напряжение в нужные пределы. Регулятор содержит измерительный элемент, элемент сравнения и регулирующий элемент.

Чувствительным элементом электронного регулятора напряжения является входной делитель напряжения. С входного делителя напряжение поступает на элемент сравнения, где роль эталонной величины играет напряжение стабилизации стабилитрона. Стабилитрон не пропускает через себя ток при напряжении ниже напряжения стабилизации и пробивается, т. е. начинает пропускать через себя ток, если напряжение на нем превысит напряжение стабилизации. Ток через стабилитрон включает электронное реле, которое коммутирует цепь возбуждения таким образом, что ток в обмотке возбуждения изменяется в нужную сторону.

Работа генераторной установки автомобиля КАМАЗ

На рис. 7-9 изображена электрическая схема подключения генераторной установки в систему электроснабжения (см. рис. 7-1).

Обмотка возбуждения генератора подключается к бортовой сети и далее генератор, работает как описано выше (см. принцип действия генератора). После того как генератор начал вырабатывать электрическую энергию, напряжение на выводе «+D» генератора становится равно напряжению на выводе «+» генератора, следовательно, ток в цепи первоначального возбуждения генератора исчезает и контрольная лампа выключается, а обмотка возбуждения начинает питаться от блока дополнительных диодов. С увеличением частоты вращения ротора генератора в работу вступает регулятор напряжения.

РООВ предназначено для недопущения возбуждения генератора при использовании электрофакельного устройства (ЭФУ). Причина здесь в том, что свечи ЭФУ рассчитаны на напряжение 19 В, поэтому после пуска двигателя с использованием ЭФУ, если генератор начнет вырабатывать электрическую энергию свечи выйдут из строя.

Рис. 7-9. Электрическая схема подключения генератора в систему электрооборудования

Реле выключателя «массы» выполняет две функции. Первая — это после включения ВПС разорвать цепь кнопки выключателя аккумуляторных батарей, чтобы исключить возможность отключения батарей от бортовой сети при работающем двигателе (на рис. 7-11 не показано). Вторая — включить цепь первоначального возбуждения генератора. Это сделано для того, чтобы разгрузить контакты ВПС, так как ток при первоначальном возбуждении генератора может достигать 5 А. На автомобиле КАМАЗ выключатель приборов и стартера коммутирует только цепь обмотки РВМ и цепь управления регулятора напряжения, где ток составляет доли ампера.

Контрольная лампа выполняет диагностическую функцию. После включения ВПС она находится во включенном состоянии и сигнализирует об исправности цепи первоначального возбуждения генератора. После пуска двигателя она должна выключиться, если этого не произошло, или лампа включилась во время движения, — это говорит о том, что генератор по какой-либо причине не вырабатывает электрическую энергию.

На автомобиле КАМАЗ наряду с генераторной установкой модели 3122.3771 используется также генератор модели 4001.3771-53.

Генераторная установка представляет собой генератор модели 4001.3771-53 со встроенным регулятором напряжения типа 7312.3702 ТУ 37.473.052-2003.

Технические характеристики генераторной установки

1 Номинальное напряжение, В 80

2 Номинальный ток, А 28

3 Частота вращения номинальная, мин-1 5000

4 Частота вращения максимальная, мин-1 8500

5 Направление вращения со стороны привода правое

6 Масса генератора, кг 10,8

7 Токоскоростная характеристика см. рис. 7-10

8 Габаритные и присоединительные размеры см. рис. 7-11

9 Схема генератора электрическая принципиальная см. рис. 7-12

Рис. 7-10. Токоскоростная характеристика генератора

Рис. 7-11. Габаритные размеры генератора 4001.3771-53

Рис. 7-12 Схема электрическая принципиальная генератора 4001.3771

Рис. 7-13,а. Схема сборки генератора.

Устройство и работа

Генератор представляет собой бесконтактную пятифазную электрическую машину с комбинированным (электромагнитным) возбуждением от обмотки возбуждения и от постоянных магнитов, с встроенным выпрямительным блоком и регулятором напряжения. Конструкция генератора представлена на рис. 7-13.

Статор 19 выполнен шихтованным из листовой стали, имеет 15 зубцов, на которых закреплены катушки фазных обмоток. Соединение катушек в фазе последовательное, фазы соединены по схеме «многоугольник», концы фаз выведены обмоточным проводом с наконечниками. Ротор 17 представляет собой вал с напрессованными шихтованным пакетом и втулкой. Пакет имеет 6 зубцов (пар полюсов). В пазы пакета установлены постоянные магниты, прессованные пластмассой. Наличие постоянных магнитов обеспечивает надежное самовозбуждение генератора при пуске, как при работе с аккумуляторной батареей, так и без нее. Ротор установлен в подшипниках 6-180603КС9 (Международное обозначение 62303.2RS.P6G7) 11 и 11А.

Передний подшипниковый щит 14 представляет собой сварное соединение из деталей: крышка, диск. На крышке и диске на торцевой части имеются вентиляционные отверстия. На выступах диска имеются два отверстия, предназначенные для установки и фиксации генератора на кронштейне двигателя. Задний подшипниковый щит 28 отлит из алюминиевого сплава. На заднем подшипниковом щите на торцевой части имеются вентиляционные отверстия. Лапка с отверстием предназначена для установки и фиксации генератора на кронштейне двигателя.

Катушка возбуждения крепится к передней крышке и представляет собой стальной сердечник с каркасом; на каркас намотаны обмотка возбуждения и размагничивающая обмотка. Начало и конец обмоток выведены гибкими монтажными проводами с наконечниками. Начало обмотки возбуждения (маркировка вывода красным цветом) подключено к винту 72А (клемма «Ш» генератора) в колодке выводов 72, а конец обмотки возбуждения и начало обмотки размагничивания выведены одним проводом (маркировка вывода цветом отличным от красного) и подсоединены к винту 72Б (клемма «D» генератора) в колодке выводов 72. Конец обмотки размагничивания выведен монтажным проводом без цветовой маркировки и с помощью винта 47А крепления регулятора напряжения подключается к «массе» генератора.

Сопротивление обмотки возбуждения должно находиться в пределах 7,8-8,40м. Сопротивление обмотки размагничивания должно находиться в пределах 31-340м.

Блок полупроводниковый выпрямительный 25 (БПВ 97-210 ТУ РБ 600066462.024-2002) собран по пятифазной мостовой схеме на кремниевых диодах, запрессованных в алюминиевые радиаторы, разделенные друг от друга изоляционными втулками. Радиаторы являются выводами анодной и катодной групп диодов. «Плюс» силового выпрямителя выведен винтом поз. 20, как «плюс» (+) генератора, а «минус» (-) силового выпрямителя соединен с корпусом генератора. Кроме того, для питания обмотки возбуждения блок полупроводниковый выпрямительный содержит дополнительный выпрямитель, образующий анодную группу, выполненный на диодах меньшей мощности, что позволяет избежать разряда аккумуляторной батареи через цепь обмотки возбуждения при неработающем генераторе. Вывод от дополнительного выпрямителя подключен к клемме «D». Величина тока нагрузки на клемме «D» не должна превышать 5 А.

Для фильтрации сигнала фазного напряжения (для отдельных исполнений) в генераторах могут устанавливаться фильтры фазного сигнала 68. Плата фильтра устанавливается на винт 37, который является выводом «Т» генератора. Один вывод фильтра (имеет короткую длину) винтом 47А подключается к массе генератора, другой (длинный вывод) подключается к фазе генератора (к винту 73).

Регулятор напряжения 51 типа 7312.3702 ТУ 37.473.052-2003 (или другой тип согласно перечня запасных частей. По согласованию с заводом-изготовителем допускается установка регуляторов напряжения других производителей) предназначен для автоматического поддержания напряжения на выводах генератора при изменениях скорости вращения или нагрузки посредством регулирования тока, протекающего по обмотке возбуждения. Выводы регулятора напряжения подключены к клеммам «В», «D», «Ш», массе генератора.

Для уменьшения уровня помех в бортовой сети автомобиля в генераторе установлен помехоподавляющий конденсатор 60 (К73-21-8-100В-2,2 мкФ ±20% ОЖО 461.131ТУ).

Для предотвращения загрязнения внутренней полости генератора при работе протяжной вентиляции на задний подшипниковый щит установлена пластмассовая крышка 52. На крышке выведены клемма «±» генератора, клемма «D» дополнительного выпрямителя, клемма «В», вывод фазы «W» и (или) вывод фильтра «Т».

Охлаждение генератора производится протяжной вентиляцией. Поз.5 — колесо вентилятора.

Использование по назначению

1. Эксплуатационные ограничения

1.1 Во избежание выхода из строя генератора при подключении аккумуляторной батареи необходимо строго соблюдать полярность: вывод «-» аккумуляторной батареи подключается к массе автомобиля; вывод «+» подключается к выводу «±» генератора.

1.2 При работе без аккумуляторной батареи возможно скачкообразное изменение напряжения при резких сбросах-набросах нагрузки. Во избежание выхода из строя приборов и устройств электрооборудования не рекомендуется при работе без аккумуляторной батареи сброс нагрузки более 50% от номинального значения и резкое увеличение/уменьшение частоты вращения коленчатого вала.

1.3 При работе без аккумуляторной батареи возможна неудовлетворительная работа приборов и устройств электрооборудования, чувствительных к качеству электроэнергии.

1.4 Во избежание выхода из строя регулятора напряжения при работе без аккумуляторной батареи запрещается работа генератора при токе нагрузки менее 5А.

1.5 Запрещается мыть генератор струей воды под давлением, бензином, дизельным топливом и т.д. При мойке автомобиля необходимо защищать генератор от попадания в него воды.

1.6 При проведении сварочных работ необходимо отсоединить все провода, подходящие к генератору. Провод массы сварочного аппарата должен быть подсоединен в непосредственной близости от сварного шва.

1.7 Проверять качество изоляции статора и обмотки возбуждения повышенным напряжением следует только на стенде и обязательно с отсоединенными от выпрямительного блока и регулятора выводами.

1-24 Запрещается проверять исправность схемы электрооборудования и отдельные провода мегаомметром или лампой, питаемой напряжением выше 26В, при неотключенном генераторе.

1.9 Во избежание выхода из строя регулятора напряжения и выпрямительного блока при подзарядке аккумуляторных батарей от внешнего источника необходимо отключить батареи от сети машины.

1.10 Запрещается проверять регулятор напряжения и выпрямительный блок от источника постоянного тока напряжением более 24В, от источника переменного тока, а также без сигнализатора, включенного последовательно с проверяемой цепью.

1-27 Запрещается проверять работоспособность генератора путем замыкания выводов «±», «D», «В», «W», «Т» перемычками на массу и между собой.

1-28 Запрещается присоединять и отсоединять штепсельные разъемы и плюсовой вывод генератора при работающем двигателе и включенных аккумуляторных батареях.

1.13 Запрещается запускать двигатель при отсоединенном плюсовом проводе генератора.

1.14 Запрещается отключать аккумуляторные батареи выключателем батарей при работающем двигателе.

2. При монтаже генератора на двигателе необходимо:

2.1 Удалить с генератора консервационную смазку ветошью, смоченной бензином, и протереть сухим обтирочным материалом.

2.2 Установить генератор на кронштейне двигателя.

2.3 Одеть приводной ремень на шкив генератора. Ослабить гайки болтов крепления передней и задней лап генератора. Отклонив генератор вверх, отрегулировать его натяжение с помощью натяжной планки. Натяжение ремня привода генератора должно обеспечивать прогиб наибольшей ветви на 15-22мм при нажатии на ремень с усилием 40Н (4 кгс). При выходе из строя одного из ремней заменить оба ремня комплектно с разницей в длине не более 3 мм. Внимание. Слабое натяжение ремня приводит к уменьшению отдаваемой мощности генератора и недозарядке аккумуляторной батареи, а чрезмерное натяжение ремня приводит к значительному перегреву подшипников генератора и их преждевременному выходу из строя.

2.4 Зафиксировать генератор в этом положении и затянуть крепежные гайки и болты.

2.5 Подсоединить провода к генератору в соответствии со схемой подключения генератора на автомобиле с учетом схемы генератора (рис. 7-12).

3. Назначение выводов генератора

3.1 Вывод “+” генератора подключается к выводу “+” аккумуляторной батареи, предназначен для обеспечения энергией электропотребителей машины и зарядки аккумуляторной батареи. Вывод “+” генератора выведен болтом М8. Корпус генератора является минусовым выводом и подключается к массе машины.

3.2 Вывод “D” является анодным выводом дополнительного выпрямителя блока полупроводникового выпрямительного. Наличие постоянного напряжения на выводе может использоваться в целях сигнализации о начале работы генератора, для чего к нему могут подключаться контрольные лампы, реле блокировки стартера и прочее. Максимальный ток нагрузки на выводе “D” не более 1,5 А при значении напряжения относительно “массы” не менее 26,5 В. Вывод “D” генератора выведен штырем 6,4, установленном на винте М5.

3.3 Вывод “W” является выводом одной из фаз генератора. Вывод предназначен для подключения тахометра и других устройств (реле блокировки стартера, АБС и прочее), использующих переменное напряжение для определения частоты вращения вала генератора и, с определенным передаточным отношением (определяется шкивами на валу двигателя и генератора), вала двигателя. Амплитуда импульсного напряжения на клемме “W” относительно “массы” при токе нагрузки не более 1,5 А должна быть не менее 25 В. Частота импульсного сигнала fw (Гц) связана с частотой вращения вала генератора nr (мин-1) следующим соотношением:

Вывод “W” генератора выведен болтом М4. При наличии вывода “Т” вывод “W” генератора может отсутствовать.

3.4 Вывод “Т” является выходом фильтра, обеспечивающего формирование прямоугольных импульсов напряжения из переменного сигнала (“W”) одной из фаз генератора. Вывод предназначен для подключения тахометра и других устройств (реле блокировки стартера, АБС и прочее), критичных к форме фазного сигнала. Сигнал с вывода “Т”, как и с вывода “W”, может использоваться для определения частоты вращения вала генератора и, с определенным передаточным отношением (определяется шкивами на валу двигателя и генератора), вала двигателя. Напряжение на клемме “Т” относительно “массы” должно быть не менее 2,0 В при частоте вращения (2000+100) мин-1 и токе нагрузки в цепи вывода «Т» не более 5 мА. Частота сигнала ft (Гц) связана с частотой вращения вала генератора пnr (мин-1) следующим соотношением:

Вывод “Т” генератора выведен болтом М4. При наличии вывода “W” вывод “Т” генератора может отсутствовать.

3.5 Вывод “В” генератора предназначен для включения электромагнитного возбуждения генератора путем включения регулятора напряжения. Вывод “В” генератора подключается через замок зажигания к плюсовому выводу аккумуляторной батареи.

Ток потребления регулятором на клемме “В” генератора не должен превышать 50мА при напряжении 26,5В.

Вывод “В” генератора выведен болтом М5.

Генераторы не имеют щеточно-коллекторного узла. На генераторах установлены подшипники закрытого исполнения, не требующие замены смазки в течение всего срока службы.

Ежедневно, перед запуском двигателя проверьте натяжение ремней привода генератора и затяжку болтов крепления генератора. Натяжение ремня привода генератора должно обеспечивать прогиб наибольшей ветви на 15-22 мм при нажатии на ремень с усилием 40Н (4 кгс). При выходе из строя одного из ремней необходимо заменить оба ремня комплектно с разницей в длине не более 3 мм. Проверьте надежность крепления проводов, подходящих к генератору, затяжку гайки крепления шкива.

Внимание. Слабое натяжение ремня приводит к уменьшению отдаваемой мощности генератора и недозарядке аккумуляторной батареи, а чрезмерное натяжение ремня приводит к значительному перегреву подшипников генератора и их преждевременному выходу из строя.

После запуска двигателя проверьте исправность работы генератора по вольтметру (амперметру). Периодически контролируйте показания вольтметра (амперметра).

В случае обнаружения неправильной работы генератора (пониженное или повышенное напряжение) во избежание выхода из строя аккумуляторной батареи и электропотребителей необходимо отключить генератор от бортовой сети. Для этого необходимо отсоединить все провода, подходящие к генератору, надежно заизолировать контактные площадки и закрепить провода в подкапотном пространстве так, чтобы исключить их замыкание на ’’массу” автомобиля. В ближайшем автосервисе необходимо найти и устранить возникшую неисправность.

Один раз в месяц выполните следующие работы:

— Очистите корпус и заднюю крышку генератора от пыли и грязи щеткой или влажной тряпкой.

Внимание. Попадание внутрь генератора топлива, масла, охлаждающей жидкости, пыли, волокнистых материалов (соломы, тополиного пуха и т.п.) затрудняет проточную вентиляцию генератора, приводит к значительному перегреву генератора и его преждевременному выходу из строя.

— Проверьте надежность крепления генератора на двигателе, при необходимости подтяните гайки крепления генератора на двигателе. Проверьте затяжку гайки крепления шкива.

— Проверьте натяжение ремня, при необходимости отрегулируйте натяжение ремня.

— Проверьте состояние и надежность крепления проводов, подходящих к генератору, при необходимости заизолируйте провода в местах повреждения изоляции, подтяните гайки, крепящие наконечники проводов.

В постгарантийный период с интервалом один раз в год выполните следующие работы:

— Снимите генератор, проверьте легкость и плавность вращения вала генератора, убедитесь в отсутствии повышенных осевых и радиальных люфтов в шарикоподшипниках. При больших люфтах генератор необходимо отремонтировать в специализированной мастерской.

— Проверьте легкость вращения подшипников. При наличии тугого вращения, шума, больших осевых и радиальных люфтов необходимо заменить подшипники на новые.

— На специализированном стенде проверьте работоспособность генератора на соответствие требованиям технических условий ТУ 4573-004-24352420-2003 по соответствующей методике.

Запрещается производить регулировку натяжения приводного ремня при работающем двигателе.

Запрещается присоединять и отсоединять штепсельные разъемы и плюсовой вывод генератора при работающем двигателе и включенных аккумуляторных батареях, а также пускать двигатель при отсоединенном плюсовом проводе генератора.

1 При возникновении неисправностей, связанных с работой генератора необходимо выполнить следующее:

1.1 Перед снятием генератора с двигателя необходимо:

а) проверить исправность бортовой сети и приборов автомобиля, затяжку резьбовых соединений, натяжение приводного ремня генератора. При необходимости, убедиться в исправности показывающих приборов с помощью заведомо исправных.

б) на неработающем двигателе включить ключ зажигания и измерить падание напряжения между клеммами генератора «+» и «В», оно определяет превышение регулируемого напряжения от номинального и не должно превышать 0,3 вольта.

в) проверить сопротивление цепи, измеренное между выводом, снятым с клеммы «D» генератора и массой автомобиля. Сопротивление должно быть не менее 20 Ом.

г) проверить сопротивление цепи, измеренное между выводом, снятым с клеммы «W» генератора и массой автомобиля. Сопротивление должно быть не менее 25 Ом

д) проверить сопротивление цепи, измеренное между выводом, снятым с клеммы «Т» генератора и массой автомобиля. Сопротивление должно быть не менее 85 Ом.

В случае отклонения указанных замеров за требуемые пределы необходимо определить и устранить неисправность бортовой сети автомобиля. Поиск неисправности и ее устранение производить согласно “Руководства по эксплуатации автомобиля”.

2 В случае возникновения неисправности по причине выхода из строя генератора для выяснения причин и ремонта необходимо обратиться на завод-изготовитель или в специализированные сервисные центры.

3 Схема сборки генератора и позиционные обозначения его узлов и деталей приведены на рис. 7-13,а.

Правила эксплуатации системы электроснабжения

1. Нельзя нажимать кнопку включения электрофакельного устройства при работающем двигателе во избежание выхода из строя регулятора напряжения.

2. При стоянке автомобиля необходимо отключить аккумуляторные батареи от системы электрооборудования, нажав кнопку дистанционного выключателя батарей. Кнопку надо нажимать кратковременно (не более 2 с).

3. Нельзя отключать аккумуляторные батареи выключателем батарей при работающем двигателе.

4. При проведении электросварочных работ на автомобиле аккумуляторные батареи должны быть отключены дистанционным выключателем, и сняты провода с выводов «+» и «Ш» («В») генератора. Провод «массы» сварочного аппарата должен быть подсоединен в непосредственной близости от сварного шва.

5. Нельзя подсоединять и отсоединять штепсельные разъемы и плюсовый вывод генератора при работающем двигателе и включенных аккумуляторных батареях, а также пускать

двигатель при отсоединенном плюсовом проводе генератора.

6. Не следует проверять исправность генератора путем замыкания выводов «+» или «Ш” («В”) перемычками на «массу» и между собой.

7. Не нужно соединять вывод «Ш» («В») щеткодержателя с выводом «+». Это ведет к выходу из строя регулятора напряжения.

8. Нельзя проверять исправность схемы электрооборудования и отдельные провода мегомметром или лампой, на которую подается напряжение выше 26 В, при неотключенном генераторе.

9. Не следует проверять выпрямительный блок от источника постоянного тока напряжением более 24 В, от источника переменного тока, а также без сигнализатора, включенного последовательно с выпрямительным блоком.

10. Во избежание выхода из строя регулятора напряжения при подзарядке аккумуляторных батарей от внешнего источника необходимо отключить батареи от сети автомобиля.

11. При мойке двигателя рекомендуется защищать генератор от попадания воды.

Ремонтируем генератор МАЗ

В технике от «Минского автомобильного завода» используются только самые мощные и долговечные генераторы.

Приборы имеют прочную конструкцию. Однако со временем из-за больших нагрузок могут выходить из строя.

Ремонт генератора МАЗ

Для выполнения работ обычно снимают установку с силового агрегата.

Далее отключите массу аккумулятора. Затем от клемм отсоедините провода. Не забудьте ослабить болт натяжения ремней генератора МАЗ, а также гайки крепления.

Аккуратно придержите установку, чтобы не повредить кронштейны. Высвободите болт и аккуратно достаньте палец. Затем снимите ремень генератора МАЗ со шкива и саму установку. Сборка выполняется в противоположном состоянии.

Снятый механизм необходимо очистить и разобрать согласно схеме:

1. Отвинтите винтовое соединение проводов, а также щеткодержателя и демонтируйте деталь;
2. Отверните ИРН и достаньте регулятор;
3. Отвинтите крепления крышки и стяжку генератора МАЗ;
4. Отверните гайки;
5. Снимите крышку со статором;
6. Отверните гайки клеммы, а также винты выпрямителя;
7. Снимите шкив, отвинтив соединение;
8. Выбейте шпонку;
9. Снимите вентилятор и втулку;
10. Освободить крышку с вала и достать подшипники.

Возможные поломки генератора МАЗ зубренок

В работе механизма после долгой эксплуатации могут возникнуть следующее неисправности:

• Нет заряда тока;
• Отсутствует питание от клеммы;
• Ток уменьшается при изменении частоты вращения.

В случае первой неисправности проверяют силовую и цепь возбуждения согласно схеме. Если указывающая напряжение стрелка находится в красной зоне, вероятно, сломан ИРН лицо загрязнились масляные кольца.

Причиной поломки также может быть зависание щеток.

Падение тока возникает при ослаблении натяжения, а также вследствие неисправности выпрямителя или реле блокировки генератора МАЗ.

Инструкция

Прежде чем начать ремонт генератора МАЗ, советуем осмотреть агрегат и выявить неисправности. Проверьте обмотку, а также регулятор и выпрямитель. Допускается высота щеток не меньше 0,8 см. если элементы изношены, их заменяют.

Проверяют также состояние шкива. Если есть сколы, запчасть подлежит замене. Для определения степени износа шкива используют штангенциркуль. Размер по роликам d=0,9 см должен быть более 83,5 мм.

Если параметр не соответствует установленной норме, шкив нужно заменит.

Недопустимо также эксплуатировать генератор МАЗ зубренок с трещинами в крышках.

Визуально осматривают подшипники. Отсутствие внешних повреждений свидетельствует о возможности дальнейшего использования детали.

Во время ремонта генератора ЯМЗ исправность выпрямителя проверяют при помощи контрольной лампы с напряжением не > 24 В.

Осматривая ротор, убедитесь в прочности крепления подшипников.

Проверьте витковое замыкание. Определите сопротивление обмотки. Если параметр при температуре +25 градусов меньше 3,7 Ом, значит агрегат придется заменять.

Падение сопротивление — признак замыкания. Обмотку статора также нужно проверить. Витковое замыкание – одна из причин перегрева катушек генератора МАЗ зубренок.

Состояние обмотки определяется визуально. Если цвет катушек поменялся или элементы имеют видимые повреждения, требуется замена. Должна обеспечиваться надежная посадка в пазу без люфтов и зазоров.

Для проверки реле блокировки генератора МАЗ может потребоваться отпайка проводов. Места пайки рекомендуется помечать краской.

Кольца с выработкой нуждаются в проточке и полировке. Если диаметр детали меньше 3 см, необходима замена.

Окончательный этап ремонта генератора МАЗ

После проверки всех элементов собранную установку проверяют на работоспособность. Вращение ротора должно быть легким и непринужденным.

Недопустимы стуки и заедания. Посторонние звуки свидетельствует о неправильной сборке.

Проверку установки после ремонта генератора МАЗ применяют стенды, изменяющие частоту вращения ротора. Задают необходимое напряжение и производят замеры.

Генератор устанавливают на двигатель только после полной проверки.

Читайте ещё:

1. Принцип работы генератора МАЗ;
2. Схема подключения генератора МАЗ;
3. Электрооборудование для автомобилей МАЗ;
4. Обзор автомобиля МАЗ 6303.

Особенности электрики МАЗ

Страница 1 из 2

Система электрооборудования автомобиля МАЗ имеет номинальное напряжение 24 В. Бортовая сеть автомобиля выполнена по однопроводной схеме.

Минусовая клемма аккумуляторных батарей (АБ) через выключатель массы подключена на массу автомобиля (раму, силовой агрегат, генератор и кабину). Плюсовая клемма АБ подсоединена к бортовой сети автомобиля через главный предохранитель на 60 А.

По двухпроводной схеме подключены:

— розетка переносной лампы в кабине

— плафоны освещения кабины

— электродвигатели вентиляторов отопителя

Главный предохранитель предназначен для защиты АБ и генератора от КЗ и переполюсовки при запуске двигателя от внешнего источника и далее не рассматривается как предохранитель. (На автомобилях с двигателями фирмы MAN предохранитель 60 А шунтирован перемычкой сечением 2,5 мм2, поэтому функций защиты от коротких замыканий (КЗ) и переполюсовки он не выполняет, а используется как соединительная панель для разводки проводов).

От предохранителя 60А (со стороны подключения генератора) запитаны все потребители электроэнергии (за исключением аварийной сигнализации, которая подключена к аккумуляторной батарее напрямую) и дополнительно имеют свои предохранители. Выключатель стартера и приборов, главный переключатель света, реле стартера и обмотка выключателя массы предохранителей не имеют.

Все предохранители расположены в трёх блоках:

— предохранители 60 А и 30 А по 1 штуке — в блоке 111.3722

предохранители 6 А — 21шт — в блоках предохранителей и реле 23.3722; 23.3722-01; 23.3722-02; 23.3 722-03

— предохранители 16 А – 1шт. и 8 А — 9шт. — в блоке предохранителей ПР 112.

Назначение предохранителей (зачищаемые цепи) и их номиналы указаны в таблицах:

Назначение предохранителей в блоке 111.3722

60 А – главный предохранитель

30 А – питание независимого подогревателя, ПЖД технологическое оборудование

Назначение предохранителей на 6 А в блоках предохранителей и реле 233722, 233722-01, 233722-03

Реле-прерыватель контрольной лампы стояночного тормоза,

Источник Источник http://starimpex.ru/raznoe/maz-shema-podklyucheniya-generatora.html

Проверка исправности генераторной установки.

Диагностирование генераторной установки



В процессе эксплуатации генераторной установки возникает необходимость в проведении работ по техническому обслуживанию, диагностированию и ремонту установки в целом или отдельных ее элементов. Поскольку генератор и приборы, осуществляющие регулирование процессов получения электроэнергии являются сложными электротехническими изделиями, необходимы определенные знания и навыки для правильного оценивания работоспособности генераторной установки, ее ремонта и технического обслуживания. Необходимо знать наиболее характерные неисправности, присущие генераторной установке, причины их возникновения, а также уметь распознавать внешние признаки отказов и поломок.

Обслуживание генераторной установки в процессе эксплуатации сведено к минимуму, поэтому глубоких познаний ее устройства и работы не требуется.

Обслуживание генератора заключается в очистке его наружных поверхностей, проверке крепление генератора к двигателю, надежности присоединения проводов к генератору и регулятору напряжения, а также натяжения приводного ремня.

Если натяжение слабое, то генератор работает неустойчиво из-за периодического проскальзывания ремня по шкиву, если сильное — ремень и подшипники интенсивно изнашиваются.

При осмотре генератора проверяется состояние приводного ремня. На нём не должно быть трещин и расслоений.

Состояние подшипников генератора можно проверить, сняв приводной ремень и вращая ротор рукой за шкив. При исправном состоянии подшипников вращение ротора должно происходить плавно, без заеданий, чрезмерного люфта, шумов и щелчков.

Перед поездкой рекомендуется проверить работоспособность генераторной установки по контрольной лампе, установленной на панели приборов. После включения зажигания до запуска двигателя контрольная лампа горит, что позволяет проверить ее работоспособность.

При нормальной работе генераторной установки контрольная лампа должна погаснуть после запуска двигателя.

Исправная генераторная установка при средних частотах вращения коленчатого вала двигателя должна вырабатывать напряжение в пределах 13,5…14,2 В. Величину этого напряжения измеряют вольтметром на клеммах аккумулятора при работающем двигателе.

Углубленную диагностику генераторной установки осуществляют с использованием специальных приборов или на стенде.

Для поиска неисправности электрических цепей генераторной установки достаточно иметь омметр. Более точная проверка обмоточных узлов требует применения специальных приборов, таких как ПДО-1 или аналогичных, с помощью которых осуществляется поиск неисправности в обмотках методом сравнения их параметров.

Для проверки регулятора напряжения понадобятся источники постоянного напряжения 12…14 В и 16…22 В.

Все диагностические работы удобнее проводить на генераторе, снятом с автомобиля.

***

Меры предосторожности при эксплуатации генератора

Эксплуатация генераторных установок требует соблюдения некоторых правил, связанных, главным образом, с наличием в них электронных элементов.

1. Не допускается работа генераторной установки с отключенной аккумуляторной батареей. Даже кратковременное отсоединение аккумуляторной батареи при работающем генераторе может привести к выходу элементов регулятора напряжения из строя.

При полностью разряженной аккумуляторной батарее машину невозможно завести, даже если катать ее на буксире: батарея не дает тока возбуждения, и напряжение в бортовой сети остается близким к нулю.

В таких случаях иногда прибегают к установке исправной заряженной батареи с другого автомобиля, которая затем при работающем двигателе меняется на прежнюю, разряженную. Чтобы избежать выхода из строя элементов регулятора напряжения (и подключенных потребителей) из-за повышения напряжения, на время перестановки батарей необходимо включить мощные потребители электроэнергии, такие, как обогрев заднего стекла или фары.

При работающем на средней частоте вращения коленчатого вала двигателе разряженная батарея (если она исправна) через некоторое время (полчаса-час) зарядится достаточно для того, чтобы завести двигатель.

2. Не допускается подсоединение к бортовой сети источников электроэнергии обратной полярности («плюс» на «массе»), что может произойти, например, при запуске двигателя от посторонней аккумуляторной батареи.

«Минус» аккумуляторной батареи всегда должен соединяться с массой, а «плюс» — подключается к зажиму «30» генератора. Ошибочное обратное включение батареи немедленно вызовет повышенный ток через вентили генератора, и они выйдут из строя.

3. Не допускаются любые проверки в схеме генераторной установки с подключением источников повышенного напряжения (выше 14 В).

Вентили генератора не допускается проверять напряжением более 12 В или мегомметром, так как он имеет слишком высокое для вентилей напряжение и они при проверке будут пробиты (произойдет короткое замыкание).

Проверять сопротивление изоляции обмотки статора генератора повышенным напряжением следует только на стенде и обязательно с отсоединенными от вентилей выводами фазных обмоток.

4. Запрещается проверка работоспособности генератора «на искру» даже кратковременным соединением зажима «30» генератора с «массой». При этом через вентили протекает значительный ток, и они повреждаются. Проверять генератор можно только с помощью амперметра или вольтметра.

5. При проведении на автомобиле электросварочных работ клемма «масса» сварочного аппарата должна быть соединена со свариваемой деталью. Аккумуляторную батарею и провода, идущие к генератору и регулятору напряжения, следует отключить.

***

Проверка генератора на стенде

Проверка на стенде позволяет определить исправность генератора и соответствие его рабочих характеристик номинальным. Перед установкой генератора на стенд необходимо убедиться, что щетки хорошо притерты к контактным кольцам коллектора. Контактные кольца должны быть чистыми и не иметь механических повреждений.

Установите генератор на стенд и выполните соединения как указано на рис. 2. Включите электродвигатель стенда, реостатом 5 установите напряжение на выходе генератора в пределах 13 В и доведите частоту вращения ротора до 5000 об/мин. Дайте генератору поработать на этом режиме не менее 10 мин, а затем замерьте силу тока отдачи. У исправного генератора она должна быть не менее 55 А.

Если измеренная амперметром величина отдаваемого тока меньше, то это говорит о неисправностях в обмотках статора и ротора, либо о повреждении диодов выпрямительного блока. В этом случае необходима тщательная проверка обмоток и вентилей, чтобы определить место неисправности.

Напряжение на выходе генератора проверяется при частоте вращения ротора 5000 об/мин. Реостатом 5 установите ток отдачи 15 А и замерьте напряжение на выходе генератора, которое должно быть 14,1±0,5 В при температуре окружающего воздуха и генератора 25±10 °С.

Если напряжение не укладывается в указанные пределы, то замените регулятор напряжения новым, заведомо исправным, и повторите проверку. Если напряжение будет нормальным, то, следовательно, старый регулятор напряжения поврежден и подлежит замене. А если напряжение по-прежнему не будет укладываться в указанные выше пределы, то необходимо проверить на исправность обмотки и вентили генератора.

***

Проверка генератора электронным осциллографом

Осциллограф позволяет по форме кривой выпрямленного напряжения точно и быстро проверить исправность генератора и определить характер повреждения.

Для проверки соберите схему в следующей последовательности: отсоедините провод общего вывода трех дополнительных диодов от штекера «В» регулятора напряжения и примите меры, чтобы наконечник отсоединенного провода не замкнулся с массой генератора. К штекеру «В» регулятора присоедините провод от аккумуляторной батареи через контрольную лампу. Таким образом, обмотка возбуждения будет питаться только от аккумуляторной батареи.

Включите электродвигатель стенда и доведите частоту вращения ротора до 1500…2000 об/мин. Выключателем отключите аккумуляторную батарею от клеммы «30» генератора и реостатом установите ток отдачи 10 А.

Проверьте по осциллографу напряжение на клемме «30» генератора. При исправных вентилях и обмотке статора осциллограмма выпрямленного напряжения имеет синусоидальную форму с равномерными амплитудными зубцами (рис. 2, а). Если имеется обрыв в обмотке статора, либо обрыв или короткое замыкание в вентилях выпрямительного блока, форма осциллограммы резко меняется: нарушается цикличность синусоиды, на графике появляются глубокие впадины.

Проверив осциллограмму напряжения на клемме «30» генератора и убедившись, что она имеет нормальную форму, проверяют напряжение на выводе «61» или на наконечнике провода, отсоединенного от штекера «В» регулятора напряжения. Эти точки являются общим выводом трех дополнительных диодов (см. рис. 1), питающих обмотку возбуждения при работе генератора.

Форма осциллограммы напряжения здесь также должна иметь правильную синусоидальную форму. Неправильная линия осциллограммы свидетельствует о повреждении дополнительных диодов.

***

Проверка обмотки возбуждения ротора

Обмотка возбуждения проверяется после разборки генератора. Но можно проверить ее и не снимая генератор с автомобиля, сняв только регулятор напряжения вместе со щеткодержателем. Зачистив при необходимости шлифовальной шкуркой контактные кольца, омметром или контрольной лампой проверяют, нет ли обрыва в обмотке возбуждения, и не замыкается ли она с массой.

***

Проверка статора

Статор проверяется отдельно, после разборки генератора. Выводы его обмотки должны быть отсоединены от выпрямительного блока.

В первую очередь проверяется омметром или с помощью контрольной лампы и аккумуляторной батареи, нет ли обрывов в обмотке статора, и не замыкаются ли ее витки на массу.

Изоляция проводов обмотки должна быть без следов перегрева, который происходит при коротком замыкании в вентилях выпрямительного блока. Статор с такой поврежденной обмоткой выбраковывается.

Далее необходимо проверить сопротивление катушек обмотки специальным дефектоскопом, чтобы убедиться в отсутствии короткозамкнутых витков.

***



Проверка вентилей выпрямительного блока

Исправный вентиль выпрямительного блока должен пропускать ток только в одном направлении. Если вентиль пробит (короткозамкнут) он будет пропускать ток в обоих направлениях, если в нем повреждена электрическая цепь – ток через вентиль проходить не будет.


В случае повреждения даже одного из вентилей необходимо заменять выпрямительный блок полностью.

Короткое замыкание вентилей выпрямительного блока можно проверить, не снимая генератор с автомобиля, предварительно отсоединив провода от аккумуляторной батареи и генератора. Также отсоединяется вывод «Б» (поз. 4 на рис. 3) регулятора напряжения от клеммы «30» генератора и провод 5 от вывода «В» регулятора напряжения.

У генераторов с новым регулятором напряжения (см. рис. 5, а) вывод «Б» отсутствует и в этом случае необходимо отсоединять только вывод «В». Проверить вентили можно омметром или с помощью лампы (1…5 Вт, 12 В) и аккумуляторной батареи, как показано на рис. 3 .

Сначала проверяется наличие или отсутствие замыкания одновременно в «положительных» и «отрицательных» вентилях. Для этого «плюс» батареи через лампу подсоедините к зажиму «30» генератора, а «минус» к корпусу генератора (рис. 3, а). Если лампа горит, это указывает на короткое замыкание «отрицательных» и «положительных» вентилей.

Короткое замыкание «отрицательных» вентилей можно проверить, соединив «плюс» батареи через лампу с одним из болтов крепления выпрямительного блока, а «минус» — с корпусом генератора (рис. 3, б).

Горение лампы означает короткое замыкание в одном или нескольких «отрицательных» вентилей. Следует помнить, что в этом случае горение лампы может быть и следствием замыкания витков обмотки статора на корпус генератора. Однако такая неисправность встречается реже, чем короткое замыкание вентилей.

Для проверки короткого замыкания в «положительных» диодах «плюс» батареи через лампу соедините с зажимом «30» генератора, а «минус» — с одним из болтов крепления выпрямительного блока (рис. 3, в).

Горение лампы укажет на короткое замыкание одного или нескольких «положительных» вентилей.

Обрыв в вентилях без разборки генератора можно обнаружить либо осциллографом, либо при проверке генератора на стенде по значительному снижению (на 20…30%) величины отдаваемого тока по сравнению с номинальным. Если обмотки, дополнительные диоды и регулятор напряжения генератора исправны, а в вентилях нет короткого замыкания, то причиной уменьшения отдаваемого тока является обрыв в вентилях выпрямительного блока.

***

Проверка дополнительных диодов

Короткое замыкание дополнительных диодов можно проверить без снятия и разборки генератора по схеме, приведенной на рис. 4 . Также как и для проверки вентилей выпрямительного блока, при этом необходимо отсоединить провода от аккумуляторной батареи и генератора и провод от вывода «В» регулятора напряжения.

Плюсовая клемма аккумуляторной батареи через лампу (1…3 Вт, 12 В) присоединяется к выводу «61» генератора, а минусовая клемма — к одному из болтов крепления выпрямительного блока. Загоревшаяся контрольная лампа сигнализирует о наличии короткого замыкания в одном или нескольких дополнительных диодах. Чтобы найти поврежденный диод необходимо снять выпрямительный блок и проверить каждый диод в отдельности.

Обрыв в дополнительных диодах можно обнаружить осциллографом по искажению осциллограммы напряжения на выводе «61», а также по низкому напряжению (менее 14 В) на выводе «61» при средней частоте вращения ротора генератора.

***

Проверка регулятора напряжения

Регулятор напряжения должен поддерживать стабильное напряжение в заданных пределах при изменении частоты вращения ротора и тока нагрузки генератора. Осуществляется это посредством изменения силы тока в обмотке возбуждения.

Проверка регулятора напряжения на автомобиле

Для проверки необходимо иметь вольтметр постоянного тока со шкалой до 15…30 В, класса точности не ниже 1,0.

После 15 минут работы двигателя на средних оборотах при включенных фарах замеряется напряжение между клеммой «30» и массой генератора. Напряжение должно быть в пределах 13,6…14,6 В.

В случае, если регулируемое напряжение не укладывается в указанные пределы, регулятор напряжения необходимо заменить, поскольку такая неисправность приведет к систематическому недозаряду или перезаряду аккумуляторной батареи.

Проверка снятого регулятора напряжения

Регулятор, снятый с генератора, проверяется по схеме, приведенной на рис. 5. Регуляторы, выпускавшиеся до 1996 г., лучше проверять в сборе со щеткодержателем, так как при этом можно сразу обнаружить обрывы выводов щеток и плохой контакт между выводами регулятора напряжения и щеткодержателя.

Между щетками включите контрольную лампу 1…3 Вт, 12 В. К выводам «В», «Б» (если он имеется) и к массе регулятора присоедините источник питания сначала напряжением 12 В, а затем напряжением 15…16 В.

Если регулятор исправен, то в первом случае лампа должна гореть, а во втором — гаснуть.

Если лампа горит в обоих случаях, то регулятор пробит, а если не горит в обоих случаях, то либо в регуляторе имеется обрыв, либо нет контакта между щетками и выводами регулятора напряжения.

***

Проверка конденсатора

Конденсатор служит для защиты электронного оборудования автомобиля от импульсов напряжения в системе зажигания, а также для снижения помех радиоприему.

Повреждение конденсатора или ослабление его крепления на генераторе (ухудшение контакта с массой) обнаруживается по увеличению помех радиоприему при работающем двигателе.
Предварительно исправность конденсатора можно проверить, замерив его сопротивление мегомметром (по шкале 1…10 МОм).

Если в конденсаторе нет обрыва, то в момент присоединения щупов прибора к выводам конденсатора стрелка должна отклонится в сторону уменьшения сопротивления, а затем постепенно вернуться обратно.

Можно измерить емкость конденсатора специальным прибором – у исправного конденсатора она должна быть равна 2,2 мкФ ±20%.

***

Проверка подшипников и крышек генератора

Проверку подшипников осуществляют внешним осмотром, выявляя наличие коррозии, трещин в обоймах, наволакивания или выкрашивания металла и т. д. Проверяют легкость вращения обойм и отсутствие сильного люфта и шума. Если у подшипника сильно изношены посадочные места или имеются описанные выше неисправности, он подлежит замене.

Внешним осмотром крышек генератора определяется отсутствие трещин, проходящих через гнездо подшипника, обломы лап крепления генератора, сильные повреждения или износ посадочных мест под подшипники. При наличии таких неисправностей крышка подлежит замене.

***

Основные неисправности генератора



Главная страница

Дистанционное образование

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

Генераторная установка

Генераторная установка предназначена для питания потребителей автомобиля электрической энергией и заряда аккумуляторных батарей при работающем двигателе. В состав генераторных установок переменного тока современных автомобилей входит, как правило, генератор, реле-регулятор (регулятор напряжения) и коммутационная аппаратура.

На автомобилях семейства КамАЗ устанавливается генераторная установка 3122.3771 с встроенным интегральным регулятором напряжения (типу Я 120М) или генератор 6562.3701 с регулятором напряжения 2712.3702.

Генераторная установка 3122.3771 представляет собой трехфазный двенадцатиполюсной синхронный генератор переменного тока со встроенными выпрямительным блоком, помехоподавляющим конденсатором, щеткодержателем с регулятором напряжения.

Генератор 3122.3771 расположен в верхней передней части двигателя и приводится во вращение двумя клиновыми ремнями.

Технические характеристики генератора 3122.3771

Номинальное напряжение, В 28

Максимальный ток отдачи, А 80

Номинальная мощность, Вт 2100

Регулируемое напряжение: max, В 27-28

min, В 28,8-30,2

На генераторной установке имеются следующие выводы:

«+» — для соединения с аккумуляторной батареей и нагрузкой;

«Ш» или «В» — для соединения с выключателем стартера и приборов;

«W» или «~» — вывод фазы для соединения с тахометром и реле блокировки стартера;

«+D» или «Д» — вывод от дополнительных диодов для соединения с контрольной лампой.

Генераторная установка (рисунок 14.8) состоит из статора 2, ротора 5, крышки со стороны контактных колец 8 с выпрямительным блоком и щеткодержателем с регулятором напряжения 1, крышки со стороны привода 7, шкива 4, вентилятора 6.

1– щеткодержатель с регулятором напряжения; 2– статор; 3– подшипник со стороны привода; 4– шкив; 5– ротор; 6– вентилятор; 7– крышка со стороны привода; 8– крышка со стороны контактных колец; 9– стяжные винты

Рисунок 14.8 — Генераторная установка:

Статор состоит из сердечника и обмотки. Сердечник набран из пластин электротехнической стали, изолированных друг от друга лаком и соединенных сваркой по наружной поверхности пакета. Внутри сердечника равномерно расположены по окружности 36 пазов, предназначенных для размещения обмоток.

Обмотка статора трехфазная, соединенная «звездой». Выводы фазных обмоток крепятся к зажимам выпрямительного устройства. Вывод одной из фаз «W» служит для подключения реле блокировки стартера и тахометра.

Ротор является индуктором и состоит из вала, обмотки возбуждения, полюсных наконечников, контактных колец. Вал стальной, на его рифленой поверхности жестко, посредством прессовки, закреплены стальная втулка, полюсные наконечники и контактные кольца. Полюсные наконечники выполнены из мягкой стали, имеют по шесть заостренных клювов, которые образуют шесть пар полюсов.

Обмотка возбуждения намотана на стальную втулку. От втулки и полюсных наконечников обмотка изолирована полиэтиленовым каркасом и картонными шайбами. Концы обмотки возбуждения припаяны к контактным кольцам, расположенным на изоляционной втулке.

В крышке со стороны контактных колец установлены:

— выпрямительный блок с тремя дополнительными диодами, предназначенными для питания цепи возбуждения, служит для двухполупериодного выпрямления трехфазного тока;

— пластмассовый щеткодержатель с регулятором напряжения, закрепленный на крышке двумя винтами, переключатель посезонной регулировки. Уровень регулируемого напряжения генератора в положении переключателя «Л» (лето) должен находиться в пределах 27- 28 В, в положении «З» (зима) – 28,8- 30,2 В;

— помехоподавляющий конденсатор, установленный сверху на крышке;

— соединительная колодка с выводом от дополнительных диодов;

— вывод фазы.

В крышках генератора установлены закрытые шариковые подшипники вала ротора. Вентилятор и шкив устанавливаются на вал генератора и закрепляются гайкой с пружинной шайбой.

Генератор водостойкий, поэтому автомобиль может преодолевать брод без повреждений генератора. После выхода из воды работоспособность генератора должна сохраняться.

Принцип действия генератора

При включении выключателя приборов и стартера напряжение от аккумуляторной батареи подается на обмотку возбуждения (через щетки и контактные кольца), размещенную на вращающейся части генератора – роторе. Вокруг обмотки возбуждения создается магнитное поле, которое, проходя через полюсные наконечники, пересекает фазную обмотку статора. При вращении ротора будет вращаться и магнитное поле. Так как под каждой обмоткой статора поочередно проходят полюсы различной полярности, то ЭДС, индуцированная в обмотках статора, будет переменной, одинаковой частоты, но сдвинутой по фазе на 120°.

Выпрямительным блоком переменное напряжение преобразуется в постоянное, и, когда оно станет больше напряжения аккумуляторной батареи, генератор начнет питать потребители и заряжать батарею. Обмотка возбуждения при этом будет питаться от генератора через дополнительные диоды.

С увеличением частоты вращения ротора напряжение генератора может достигнуть опасного для приемников значения, поэтому генератор работает совместно с регулятором напряжения, поддерживающим напряжение в бортовой сети автомобиля в заданных пределах.

Принцип действия регулятора напряжения

Напряжение генератора определяется тремя факторами — величиной магнитного потока, создаваемой током обмотки возбуждения, частотой вращения ротора и силой тока, отдаваемой генератором в нагрузку. Чем выше частота вращения ротора и меньше нагрузка на генератор, тем выше напряжение генератора. Увеличение силы тока в обмотке возбуждения увеличивает магнитный поток и с ним напряжение генератора; снижение тока возбуждения уменьшает напряжение.

Регулятор напряжения стабилизирует величину вырабатываемого генератором напряжения изменением тока возбуждения. Если напряжение возрастает или уменьшается, регулятор соответственно уменьшает или увеличивает ток возбуждения и вводит напряжение в нужные пределы.

Регулятор содержит измерительный элемент, элемент сравнения и регулирующий элемент.

Измерительным элементом электронного регулятора напряжения является стабилитрон. Стабилитрон не пропускает через себя ток при напряжении ниже напряжения стабилизации и пробивается, т. е. начинает пропускать ток, если напряжение на нем превысит напряжение стабилизации. Ток через стабилитрон включает электронное реле, которое коммутирует цепь возбуждения таким образом, что ток в обмотке возбуждения изменяется в нужную сторону. Для согласования напряжения стабилизации существующих стабилитронов с напряжением вырабатываемым генератором применяется входной делитель напряжения. С входного делителя напряжение кратного уровня напряжению бортовой сети поступает на стабилитрон.

Работа генераторной установки автомобиля КамАЗ

На рисунке 14.9 изображена электрическая схема подключения генераторной установки в систему электрооборудования.

Рисунок 14.9 — Электрическая схема подключения генератора в систему электрооборудования

После включения выключателя приборов и стартера (ВПС) в первое положение замыкаются между собой клеммы «АМ» и «КЗ». Электрический ток от аккумуляторной батареи через предохранитель на силу тока 60 А, через нормально замкнутые контакты реле отключения обмотки возбуждения (РООВ) поступает на вывод «Ш» генератора, который связан с выводом «В» регулятора напряжения, что приводит к открытию силового транзистора VT2 (рисунок 14.10). Одновременно электрический ток поступает через предохранитель 8 А в обмотку реле выключателя аккумуляторных батарей («массы») (РВМ). Его контакты замыкаются, и электрический ток поступает по цепи первоначального возбуждения генератора: от аккумуляторной батареи через предохранитель на 60 А, через контрольную лампу разряда аккумуляторной батареи (КЛ), которая загорается, на вывод «+D» генератора и далее на обмотку возбуждения генератора, на клемму «Ш» регулятора напряжения и через открытый силовой транзистор VT2 (рисунок 14.10) на «массу». Таким образом, обмотка возбуждения генератора подключается к бортовой сети, и далее генератор работает, как описано выше (принцип действия генератора). После того как генератор начал вырабатывать электрическую энергию, напряжение на выводе «+D» генератора становится равно напряжению на выводе «+» генератора, следовательно, ток в цепи первоначального возбуждения генератора исчезает, и контрольная лампа гаснет, а обмотка возбуждения запитывается от блока дополнительных диодов. С увеличением частоты вращения ротора генератора в работу вступает регулятор напряжения.

Рисунок 14.10 — Электрическая схема интегрального регулятора по типу Я120М12И

РООВ (реле отключения обмотки возбуждения) предназначено для отключения обмотки возбуждения генератора при использовании электрофакельного устройства (ЭФУ). Причина здесь в том, что свечи ЭФУ рассчитаны на напряжение 19 В, поэтому после пуска двигателя и его работы с использованием ЭФУ, если генератор начнет вырабатывать электрическую энергию, свечи выйдут из строя.

Реле выключателя «массы» (РВМ) выполняет две функции. Первая – это после включения ВПС разорвать цепь кнопки выключателя аккумуляторных батарей, чтобы исключить возможность отключения батарей от бортовой сети при работающем двигателе (на рисунке 14.9 не показано). Вторая – включить цепь первоначального возбуждения генератора. Это сделано для того, чтобы разгрузить контакты ВПС, так как ток при первоначальном возбуждении генератора может достигать 5 А. На автомобиле КамАЗ выключатель приборов и стартера коммутирует только цепь обмотки РВМ и цепь управления регулятора напряжения, где ток составляет доли ампера.

Контрольная лампа выполняет диагностическую функцию. После включения ВПС она горит и сигнализирует об исправности цепи первоначального возбуждения генератора. После пуска двигателя она должна погаснуть, если этого не произошло, или лампа загорелась во время движения, – генератор по какой-либо причине не вырабатывает электрическую энергию.

Работа регулятора напряжения.

Как отмечалось выше, при включении ВПС в первое положение напряжение подаётся на вывод «В» регулятора напряжения (рисунок 14.10), и через резистор R4 ток поступает в базовую цепь транзистора VT2, что приводит к его открытию. При этом обмотка возбуждения генератора оказывается подключена к цепи питания через переход эмиттер-коллектор транзистора VT2. Напряжение к составному стабилитрону VD1 подводится от блока дополнительных диодов генератора через клемму «Д» регулятора напряжения и делитель напряжения, выполненный на резисторах R1, R2. Пока напряжение генератора невелико и на стабилитроне оно ниже напряжения стабилизации, стабилитрон закрыт, ток через него, а следовательно, и в базовой цепи транзистора VT1 не протекает, транзистор VT1 закрыт.

При возрастании напряжения на выводе «+» генератора оно возрастает на выходе с блока дополнительных диодов, а значит, и на делителе напряжения и стабилитроне VD1. При достижении этим напряжением величины напряжения стабилизации стабилитрон VD1 пробивается, ток через него начинает протекать в базовую цепь транзистора VT1, который открывается, и своим переходом эмиттер-коллектор закорачивает вывод базы транзистора VT2 на «массу». Транзистор VT2 закрывается, разрывая цепь питания обмотки возбуждения. Ток возбуждения спадает, уменьшается напряжение генератора, закрывается стабилитрон VD1 и транзистор VT1, открывается транзистор VT2, обмотка возбуждения вновь включается в цепь питания, напряжение генератора возрастает и т. д., процесс повторяется.

Таким образом, регулировка напряжения генератора регулятором осуществляется дискретно – путем изменения относительного времени включения обмотки возбуждения в цепь питания. Если частота вращения ротора генератора возросла или нагрузка его уменьшилась, то время включения обмотки возбуждения уменьшается, если частота вращения уменьшилась или нагрузка возросла – увеличивается.

Диод VD2 при закрытии транзистора VT2 предотвращает опасные всплески напряжения, возникающие из-за отключения цепи обмотки возбуждения, которая обладает значительной индуктивностью. В этом случае ток обмотки возбуждения может замыкаться через этот диод, и опасных всплесков напряжения не происходит. Поэтому диод VD2 называется гасящим. Сопротивление R3 является сопротивлением обратной связи. При открытии транзистора VT2 оно оказывается подключенным параллельно сопротивлению R2 делителя напряжения. При этом напряжение на стабилитроне VD2 уменьшается, что ускоряет переключение схемы регулятора и повышает частоту этого переключения. Конденсатор С1 является фильтром, защищающим регулятор от влияния импульсов напряжения на его входе.

На автомобиле Урал устанавливаются генераторы Г-288Е или 1702.3771 совместно с регулятором напряжения 2712.3702.

Состав генераторной установки автомобиля Урал аналогичен КамАЗ, отличается тем, что регулятор напряжения размещен отдельно от генератора, и в зарядную цепь установлен амперметр.

Техническая характеристика генератора Г 288Е:

Номинальное напряжение, В — 28

Ток нагрузки максимальный/номинальный, А — 40/36

Максимальная мощность, Вт — 1100

Генератор имеет аналогичную конструкцию, за исключением того, что регулятор напряжения выполнен отдельно, для уменьшения пульсации выпрямленного напряжения между шинами выпрямительного блока встроен конденсатор и к выводу «~» подключаются тахометр и реле блокировки стартера.

Бесконтактный регулятор напряжения с тремя уровнями настройки представляет собой электронный прибор на полупроводниковых элементах. Напряжение настраивается переключателем 14 (рисунок 14.11), расположенным на передней крышке регулятора. Положение рычажка переключателя соответствует напряжениям: максимальное, среднее и минимальное. Маркировка уровней напряжения расположена на передней крышке регулятора.

Напряжение, поддерживаемое регулятором соответсвует 26,5 — 27,9 В – на минимальном уровне, 28,1 — 28,7 В на среднем уровне, 28,7 — 30,1 В – на максимальном уровне настройки.

Регулирование уровней напряжения вырабатываемого генератором осуществляется для предотвращения недозаряда и перезаряда аккумуляторных батарей вне зависимости от климатических условий. Если температура окружающей среды установилась 0°С и ниже, необходимо перевести рычажок переключателя в положение «МАКС». При температуре 0°С и выше – в положение «МИН» для предотвращения выкипания электролита. При недозаряде батарей или при выкипании электролита рычажок установить в положение «СР».

1 – вентилятор; 2 – шкив; 3, 7 – шарикоподшипники; 4 – ротор; 5 – щетки; 6 – крышка щеткодержателя; 8 –- кольца контактные; 9 – блок выпрямительный; 10 – крышка со стороны контактных колец; 11 – статор; 12 – крышка со стороны привода; 13 – корпус; 14 – переключатель; 15, 16, 17 – клеммы

Рисунок 14.11 — Генератор Г 288Е и регулятор напряжения 2712.3702

Реле-регулятор (рисунок 14.12) выполнен на кремниевых транзисторах и работает с генератором Г 288Е. Регулятор имеет клеммы «+» и «Ш», которыми подключается к бортовой сети. Роль минусовой клеммы выполняет винт, к которому крепится минусовой провод.

Рисунок 14.12 — Электрическая принципиальная схема генераторной установки автомобиля Урал 4320-31

По схемному решению регулятор напряжения аналогичен рассмотренному ранее. Элемент сравнения – стабилитроны VD2, VD5, которые управляют усилительным транзистором VT2, силовой транзистор- VT1, делитель напряжения включает в себя R3, R6 –R8, резистор обратной связи R2, гасящий диод- VD1.

При напряжении генератора меньше регулируемого стабилитроны VD2, VD5 закрыты, закрыт и транзистор VT2, так как его база через резистор R5 соединена с минусом. На базу транзистора VT1 через резистор R1, диоды VD3 и VD4 подается положительный потенциал, вследствие чего транзистор VT1, открываясь, пропускает ток в обмотку возбуждения генератора. Напряжение генератора увеличивается.

При напряжении генератора выше регулируемого, стабилитрон VD2, VD5 и транзистор VT2 открываются. При этом напряжение на базе транзистора VT1 резко уменьшается, вследствие чего транзистор закрывается, выключая ток обмотки возбуждения генератора. Напряжение генератора понижается до тех пор, пока не закроется стабилитрон и не появится ток возбуждения через транзистор VT1. Рассмотренный процесс повторяется, поддерживая величину напряжения генератора постоянной независимо от частоты вращения коленчатого вала двигателя.

Генератор 6562.3701 автомобиля КамАЗ совместно с регулятором напряжения 2712.3702 работает как и генераторная установка на автомобиле Урал.

На автомобиле УАЗ-3151 устанавливается генератор Г 250П2. Работает совместно с регулятором напряжения 2702.3702 (рисунок 14.13).

Рисунок 14.13 – Электрическая принципиальная схема генераторной установки автомобиля УАЗ-3151

Генераторная установка автомобиля УАЗ работает аналогично генераторной установке Урал 4320-31. Отличается тем, что обмотка статора генератора выполнена по схеме «звезда», в выпрямительном блоке отсутствует конденсатор и в регуляторе напряжения установлен один стабилитрон

Правила эксплуатации системы электроснабжения

— При стоянке автомобиля необходимо отключить аккумуляторные батареи от системы электрооборудования.

— Запрещается отключать аккумуляторные батареи выключателем батарей при работающем двигателе.

— Запрещается нажимать кнопку включения электрофакельного устройства при работающем двигателе во избежание выхода из строя регулятора напряжения.

— При проведении электросварочных работ на автомобиле аккумуляторные батареи должны быть отключены и сняты провода с выводов «+» и «Ш» («В») генератора. Провод массы сварочного аппарата должен быть подсоединен в непосредственной близости от сварного шва.

Узнать еще:

Характеристики автомобильных генераторов, схемы, инструкции. — Главная — Статьи

Рис.8

Выходные характеристики автомобильных генераторов:

1 — токоскоростная характеристика, 2 — КПД по точкам токоскоростной характеристики

Наконец, генераторную установку характеризует диапазон ее выходного напряжения, при изменении в определенных пределах частоты вращения, силы тока нагрузки и температуры. Обычно в проспектах фирм указывается напряжение между силовым выводом «+» и «массой» генераторной установки в контрольной точке или напряжение настройки регулятора при холодном состоянии генераторной установки частоте вращения 6000 мин^-1, нагрузке силой тока 5 А и работе в комплекте с аккумуляторной батареей, а также термокомпенсация — изменение регулируемого напряжения в зависимости от температуры окружающей среды. Термокомпенсация указывается в виде коэффициента, характеризующего изменение напряжения при изменении температуры окружающей среды на ~1°С. Как было показано выше, с ростом температуры напряжение генераторной установки уменьшается. Для легковых автомобилей некоторые фирмы предлагают генераторные установки со следующим напряжением настройки регулятора и термокомпенсацией:

Напряжение настройки,В …………………………… 14,1±0,1    14,5+0,1

Термокомпенсация, мВ/°С …………………………. —7+1,5     —10±2

Электрические схемы генераторных установок:

Рис. 2. Схемы генераторных установок.

1 — генератор;

2 — обмотка статора генератора;

3 — обмотка возбуждения генератора;

4 — силовой выпрямитель;

5 — регулятор напряжения;

6,8 — резисторы в системе контроля работоспособности генератора;

7 — дополнительный выпрямитель обмотки возбуждения;

9 — лампа контроля работоспособности генератора;

10 — замок зажигания;

11 — конденсатор;

12 — аккумуляторная батарея

От электрической схемы генераторной установки зависит вариант подключения обмотки возбуждения к бортовой сети автомобиля и отклонение уровня напряжения при работе. Соединение генератора с регулятором напряжения и элементами контроля работоспособности генератора выполняются, в основном, по схемам, приведенным на рис.2. Обозначения выводов на схемах 1,2 соответствует принятому фирмой BOSCH, а 3 — NIPPON DENSO. Однако другие фирмы могут применять отличные от этих обозначения.

Схема 1 применяется наиболее широко особенно на автомобилях европейского производства Volvo, Audi, Mercedes, Opel, BMW и др. В зависимости от типа генератора, его мощности, фирмы изготовителя и особенно от времени начала его выпуска, силовой выпрямитель может не содержать дополнительного плеча выпрямителя, соединенного с нулевой точкой обмотки статора, т.е. иметь не 8, а 6 диодов, собираться на силовых стабилитронах как показано на схеме 3.

Подробнее об этом 

Привод генераторов.

Привод генераторов осуществляется от шкива коленчатого вала ременной передачей. Чем больше диаметр шкива на коленчатом валу и меньше диаметр шкива генератора (отношение диаметров называют передаточным отношением), тем выше обороты генератора, соответственно, он способен отдать потребителям больший ток.

Привод клиновым ремнем не применяется для передаточных отношений больше 1,7-3. Прежде всего это связано с тем, что при малых диаметpax шкивов клиновой ремень усиленно изнашивается.

На современных моделях, как правило, привод осуществляется поликлиновым ремнем. Благодаря большей гибкости он позволяет устанавливать на генераторе шкив малого диаметра и, следовательно, получать более высокие передаточные отношения, то есть использовать высокооборотные генераторы. Натяжение поликлинового ремня осуществляется, как правило, натяжными роликами при неподвижном генераторе.

Крепление генераторов.

Генераторы крепятся в передней части двигателя болтами на специальных кронштейнах. Крепежные лапы и натяжная проушина генератора находятся на крышках. Если крепление осуществляется двумя лапами, то они расположены на обеих крышках, если лапа одна — она находится на передней крышке. В отверстии задней лапы (если крепежные лапы — две) обычно имеется дистанционная втулка, устраняющая зазор между кронштейном двигателя и посадочным местом лапы.

Регуляторы напряжения.

Регуляторы поддерживают напряжение генератора в определенных пределах для оптимальной работы электроприборов, включенных в бортовую сеть автомобиля. Все регуляторы напряжения имеют измерительные элементы, являющиеся датчиками напряжения, и исполнительные элементы, осуществляющие его регулирование.

В вибрационных регуляторах измерительным и исполнительным элементом является электромагнитное реле. У контактно-транзисторных регуляторов электромагнитное реле находится в измерительной части, а электронные элементы — в исполнительной части. Эти два типа регуляторов в настоящее время полностью вытеснены электронными.

Полупроводниковые бесконтактные электронные регуляторы, как правило, встроены в генератор и объединены со щеточным узлом. Они изменяют ток возбуждения путем изменения времени включения обмотки ротора в питающую сеть. Эти регуляторы не подвержены разрегулировке и не требуют никакого обслуживания, кроме контроля надежности контактов.

Регуляторы напряжения обладают свойством термокомпенсации — изменения напряжения, подводимого к аккумуляторной батарее, в зависимости от температуры воздуха в подкапотном пространстве для оптимального заряда АКБ. Чем ниже температура воздуха, тем большее напряжение должно подводиться к батарее и наоборот. Величина термокомпенсации достигает до 0,01 В на 1°С. Некоторые модели выносных регуляторов (2702.3702, РР-132А, 1902.3702 и 131.3702) имеют ступенчатые ручные переключатели уровня напряжения (зима/лето).

Подробнее об этом Принцип действия регулятора напряжения.

В настоящее время все генераторные установки оснащаются полупроводниковыми электронными регуляторами напряжения, как правило, встроенными внутрь генератора. Схемы их исполнения и конструктивное оформление могут быть различны, но принцип работы у всех регуляторов одинаков. Напряжение генератора без регулятора зависит от частоты вращения его ротора, магнитного потока, создаваемого обмоткой возбуждения, а, следовательно, от силы тока в этой обмотке и величины тока, отдаваемого генератором потребителям. Чем больше частота вращения и сила тока возбуждения, тем больше напряжение генератора, чем больше сила тока его нагрузки — тем меньше это напряжение.

Функцией регулятора напряжения является стабилизация напряжения при изменении частоты вращения и нагрузки за счет воздействия на ток возбуждения. Конечно, можно изменять ток в цепи возбуждения введением в эту цепь дополнительного резистора, как это делалось в прежних вибрационных регуляторах напряжения, но этот способ связан с потерей мощности в этом резисторе и в электронных регуляторах не применяется. Электронные регуляторы изменяют ток возбуждения путем включения и отключения обмотки возбуждения от питающей сети, при этом меняется относительная продолжительность времени включения обмотки возбуждения. Если для стабилизации напряжения требуется уменьшить силу тока возбуждения, время включения обмотки возбуждения уменьшается, если нужно увеличить — увеличивается.

Принцип работы электронного регулятора удобно продемонстрировать на достаточно простой схеме регулятора типа ЕЕ 14V3 фирмы Bosch, представленной на рис. 9:

Рис.9

Схема регулятора напряжения EE14V3 фирмы BOSCH:

1 — генератор, 2 — регулятор напряжения, SA — замок зажигания, HL — контрольная лампа на панели приборов.

Чтобы понять работу схемы, следует вспомнить, что, как было показано выше, стабилитрон не пропускает через себя ток при напряжениях, ниже величины напряжения стабилизации. При достижении напряжением этой величины, стабилитрон «пробивается» и по нему начинает протекать ток. Таким образом, стабилитрон в регуляторе является эталоном напряжения, с которым сравнивается напряжение генератора. Кроме того, известно, что транзисторы пропускают ток между коллектором и эмиттером, т.е. открыты, если в цепи «база — эмиттер» ток протекает, и не пропускают этого тока, т.е. закрыты, если базовый ток прерывается.Напряжение к стабилитрону VD2 подводится от вывода генератора «D+» через делитель напряжения на резисторах R1(R3 и диод VD1, осуществляющий температурную компенсацию. Пока напряжение генератора невелико и напряжение на стабилитроне ниже его напряжения стабилизации, стабилитрон закрыт, через него, а, следовательно, и в базовой цепи транзистора VT1 ток не протекает, транзистор VT1 также закрыт. В этом случае ток через резистор R6 от вывода «D+» поступает в базовую цепь транзистора VT2, который открывается, через его переход эмиттер — коллектор начинает протекать ток в базе транзистора VT3, который также открывается. При этом обмотка возбуждения генератора оказывается, подключена к цепи питания через переход эмиттер — коллектор VT3.

Соединение транзисторов VT2 и VT3, при котором их коллекторные выводы объединены, а питание базовой цепи одного транзистора производится от эмиттера другого, называется схемой Дарлингтона. При таком соединении оба транзистора могут рассматриваться как один составной транзистор с большим коэффициентом усиления. Обычно такой транзистор и выполняется на одном кристалле кремния. Если напряжение генератора возросло, например, из-за увеличения частоты вращения его ротора, то возрастает и напряжение на стабилитроне VD2, при достижении этим напряжением величины напряжения стабилизации, стабилитрон VD2 «пробивается», ток через него начинает поступать в базовую цепь транзистора VT1, который открывается и своим переходом эмиттер — коллектор закорачивает вывод базы составного транзистора VT2, VT3 на «массу». Составной транзистор закрывается, разрывая цепь питания обмотки возбуждения. Ток возбуждения спадает, уменьшается напряжение генератора, закрываются стабилитрон VT2, транзистор VT1, открывается составной транзистор VT2,VT3, обмотка возбуждения вновь включается в цепь питания, напряжение генератора возрастает и процесс повторяется. Таким образом регулирование напряжения генератора регулятором осуществляется дискретно через изменение относительного времени включения обмотки возбуждения в цепь питания. При этом ток в обмотке возбуждения изменяется так, как показано на рис.10. Если частота вращения генератора возросла или нагрузка его уменьшилась, время включения обмотки уменьшается, если частота вращения уменьшилась или нагрузка возросла — увеличивается. В схеме регулятора (см. рис.9) имеются элементы, характерные для схем всех применяющихся на автомобилях регуляторов напряжения. Диод VD3 при закрытии составного транзистора VT2,VT3 предотвращает опасные всплески напряжения, возникающие из-за обрыва цепи обмотки возбуждения со значительной индуктивностью. В этом случае ток обмотки возбуждения может замыкаться через этот диод и опасных всплесков напряжения не происходит. Поэтому диод VD3 носит название гасящего. Сопротивление R7 является сопротивлением жесткой обратной связи.

Рис.10. Изменение силы тока в обмотке возбуждения J_B по времени t при работе регулятора напряжения: t_вкл, t_выкл — соответственно время включения и выключения обмотки возбуждения регулятора напряжения; n₁ n₂ — частоты вращения ротора генератора, причем n₂ больше n₁; J_B1 и J_B2 — средние значения силы тока в обмотке возбуждения

При открытии составного транзистора VT2, VT3 оно оказывается подключенным параллельно сопротивлению R3 делителя напряжения, при этом напряжение на стабилитроне VT2 резко уменьшается, это ускоряет переключение схемы регулятора и повышает частоту этого переключения, что благотворно сказывается на качестве напряжения генераторной установки. Конденсатор С1 является своеобразным фильтром, защищающим регулятор от влияния импульсов напряжения на его входе. Вообще конденсаторы в схеме регулятора либо предотвращают переход этой схемы в колебательный режим и возможность влияния посторонних высокочастотных помех на работу регулятора, либо, ускоряют переключение транзисторов. В последнем случае конденсатор, заряжаясь в один момент времени, разряжается на базовую цепь транзистора в другой момент, ускоряя броском разрядного тока переключение транзистора и, следовательно, снижая его нагрев и потери энергии в нем.

Из рис.9 хорошо видна роль лампы HL контроля работоспособного состояния генераторной установки (лампа контроля заряда на панели приборов автомобиля). При неработающем двигателе автомобиля замыкание контактов выключателя зажигания SA позволяет току от аккумуляторной батареи GA через эту лампу поступать в обмотку возбуждения генератора. Этим обеспечивается первоначальное возбуждение генератора. Лампа при этом горит, сигнализируя, что в цепи обмотки возбуждения нет обрыва. После запуска двигателя, на выводах генератора «D+» и «В+» появляется практически одинаковое напряжение и лампа гаснет. Если генератор при работающем двигателе автомобиля не развивает напряжения, то лампа HL продолжает гореть и в этом режиме, что является сигналом об отказе генератора или обрыве приводного ремня. Введение резистора R в генераторную установку способствует расширению диагностических способностей лампы HL. При наличии этого резистора в случае обрыва цепи обмотки возбуждения при работающем двигателе автомобиля лампа HL загорается. В настоящее время все больше фирм переходит на выпуск генераторных установок без дополнительного выпрямителя обмотки возбуждения. В этом случае в регулятор заводится вывод фазы генератора. При неработающем двигателе автомобиля, напряжение на выводе фазы генератора отсутствует, и регулятор напряжения в этом случае переходит в режим, препятствующий разряду аккумуляторной батареи на обмотку возбуждения. Например, при включении выключателя зажигания схема регулятора переводит его выходной транзистор в колебательный режим, при котором ток в обмотке возбуждения невелик и составляет доли ампера. После запуска двигателя сигнал с вывода фазы генератора переводит схему регулятора в нормальный режим работы. Схема регулятора осуществляет в этом случае и управление лампой контроля работоспособного состояния генераторной установки.

Рис.11. Температурная зависимость напряжения, поддерживаемого регулятором EE14V3 фирмы Bosch при частоте вращения 6000 мин^-1 и силе тока нагрузки 5А.

Аккумуляторная батарея для своей надежной работы требует, чтобы с понижением температуры электролита, напряжение, подводимое к батарее от генераторной установки, несколько повышалось, а с повышением температуры — уменьшалось. Для автоматизации процесса изменения уровня поддерживаемого напряжения применяется датчик, помещенный в электролит аккумуляторной батареи и включенный в схему регулятора напряжения. Но это удел только продвинутых автомобилей. В простейшем же случае термокомпенсация в регуляторе подобрана таким образом, что в зависимости от температуры поступающего в генератор охлаждающего воздуха напряжение генераторной установки изменяется в заданных пределах. На рис.11 показана температурная зависимость напряжения, поддерживаемая регулятором EE14V3 фирмы Bosch в одном из рабочих режимов. На графике указано также поле допуска на величину этого напряжения. Падающий характер зависимости обеспечивает хороший заряд аккумуляторной батареи при отрицательной температуре и предотвращение усиленного выкипания ее электролита при высокой температуре. По этой же причине на автомобилях, предназначенных специально для эксплуатации в тропиках, устанавливают регуляторы напряжения с заведомо более низким напряжением настройки, чем для умеренного и холодного климатов.

Работа генераторной установки на разных режимах:

При пуске двигателя основным потребителем электроэнергии является стартер, сила тока достигает сотен ампер, что вызывает значительное падение напряжения на выводах аккумулятора. В этом режиме потребители электроэнергии питаются только от аккумулятора, который интенсивно разряжается. Сразу после пуска двигателя генератор становится основным источником электроснабжения. Он обеспечивает требуемый ток для заряда аккумулятора и работы электроприборов. После подзарядки аккумулятора разность его напряжения и генератора становится небольшой, что приводит к снижению зарядного тока. Источником электропитания по-прежнему является генератор, а аккумулятор сглаживает пульсации напряжения генератора.

При включении мощных потребителей электроэнергии (например, обогревателя заднего стекла, фар, вентилятора отопителя и т.п.) и небольшой частоте вращения ротора (малые обороты двигателя) суммарный потребляемый ток может быть больше, чем способен отдать генератор. В этом случае нагрузка ляжет на аккумулятор, и он начнет разряжаться, что можно контролировать по показаниям дополнительного индикатора напряжения или вольтметра.

Замена генератора отечественным аналогом. Рекомендации.

Замена одного типа генератора на автомобиле другим всегда возможна, если соблюдаются четыре условия:

• генераторы имеют одинаковые токоскоростные характеристики или по энергетическим показателям характеристики заменяющего генератора не хуже, чем узаменяемого;
• передаточное число от двигателя к генератору одинаково;
• габаритные и присоединительные размеры заменяющего генератора позволяют установить его на двигатель. Следует иметь в виду, что большинство генераторов зарубежных легковых автомобилей имеют однолапное крепление, в то время как отечественные генераторы крепятся на двигателе за две лапы, поэтому замена зарубежного генератора отечественным, скорее всего, потребует замены кронштейна крепления генератора на двигателе;
• схемы заменяемой и заменяющей генераторной установки идентичны.

Подробнее об этом 

Общие рекомендации.

При установке аккумуляторной батареи на автомобиль убедитесь в правильной полярности подключения. Ошибка приведет к немедленному выходу из строя выпрямителя генератора, может возникнуть пожар. Такие же последствия возможны при запуске двигателя от внешнего источника тока (прикуривании) при неправильной полярности подключения. При эксплуатации автомобиля необходимо:

• следить за состоянием электропроводки, особенно за чистотой и надежностью соединения контактов проводов, подходящих к генератору, регулятору напряжения. При плохих контактах бортовое напряжение может выйти за допустимые пределы;
• отсоединить все провода от генератора и от аккумулятора при электросварке кузовных деталей автомобиля;
• следить за правильным натяжением ремня генератора. Слабо натянутый ремень не обеспечивает эффективную работу генератора, натянутый слишком сильно приводит к разрушению его подшипников;
• немедленно выяснить причину загорания контрольной лампы генератора.

Недопустимо производить следующие действия:

• оставлять автомобиль с подключенным аккумулятором при подозрении на неисправность выпрямителя генератора. Это может привести к полному разряду аккумулятора и даже к возгоранию электропроводки;
• проверять работоспособность генератора замыканием его выводов на «массу» и между собой;
• проверять исправность генератора путем отключения аккумуляторной батареи при работающем двигателе из-за возможности выхода из строя регулятора напряжения, электронных элементов систем впрыска, зажигания, бортового компьютера и т. д.;
• допускать попадание на генератор электролита, «Тосола» и т. д.

Похожие материалы

1 Блок-схема дизель-генераторной установки [30]

Контекст 1

… Генераторы состоят из двух основных частей: дизельного двигателя и синхронного генератора. На рис. 3.1 [30] показана блок-схема дизельного генератора. 3.2.1 Дизельный двигатель. …

Контекст 2

… дизельный двигатель работает аналогично большинству двигателей внутреннего сгорания в том смысле, что он вырабатывает энергию из горючего топлива, воспламеняющегося в его цилиндрах, и имеет как впускные, так и топливные клапаны, а также топливную форсунку, с коленчатым валом для передачи энергии.Однако основное различие между бензиновыми и дизельными двигателями — это термодинамический процесс, известный как дизельный цикл, названный в честь его изобретателя, Рудольфа Дизеля, который показан на Рисунке 3.2 [31]. …

Контекст 3

… дизельные двигатели работают с четырехтактным процессом в поршне. Типичный поршень и цилиндр дизельного двигателя показаны на Рисунке 3.3 [29]. …

Контекст 4

… ротор вращается внутри статора, магнитный поток, создаваемый обмотками якоря, взаимодействует с обмотками возбуждения ротора, чтобы индуцировать ток с системной частотой, который затем отправляется к нагрузке.Эквивалентную схему обмоток возбуждения и якоря однофазной цепи можно увидеть на рисунке 3.4 [39]. …

Контекст 5

… синхронный генератор дизельного генератора обычно не может вырабатывать реактивную мощность, так как ток возбуждения генератора, который контролирует выход реактивной мощности, поддерживается на постоянном уровне с помощью возбудителя. таким образом, чтобы напряжение генератора, обозначенное E af на рисунке 3.4, всегда было равно напряжению на клеммах, представленному V a.Рисунок 3.4 Принципиальная схема обмоток возбуждения и якоря синхронного генератора [39] Это означает, что постоянная выходная мощность также позволяет дизельным генераторам работать как синхронные машины с регулируемым коэффициентом мощности. …

Контекст 6

… синхронный генератор дизельного генератора обычно не может вырабатывать реактивную мощность, поскольку ток возбуждения генератора, который управляет выходной реактивной мощностью, поддерживается на постоянном уровне с помощью возбудителя. такое, что напряжение генератора, представленное E af на рисунке 3.4, всегда равно напряжению на клеммах, представленному как V a. Рисунок 3.4 Принципиальная схема обмоток возбуждения и якоря синхронного генератора [39] Это означает, что постоянная выходная мощность также позволяет дизельным генераторам работать как синхронные машины с регулируемым коэффициентом мощности. Управление коэффициентом мощности демонстрируется …

Context 7

… микротурбина состоит из двух частей: высокоскоростной газовой турбины и синхронного генератора с постоянными магнитами [34]. Блок-схема типичной микротурбины показана на рисунке 3.6 [30]. …

Контекст 8

… пределы угла мощности можно увидеть на кривых мощности синхронных генераторов. Типичная кривая производительности синхронного генератора представлена ​​на рисунке 3.9 [44]. …

Контекст 9

… вращение передается на коробку передач с регулируемым контролем скольжения, что позволяет скорости вращения, передаваемой от самой турбины на вал ротора, поддерживать относительно постоянную скорость в различных скорости ветра.Вал ротора из коробки передач направляется в DFIG, который можно увидеть на Рисунке 3.11 [36]. …

Контекст 10

… выходная реактивная мощность модели дизельного генератора была затем снижена до нуля, а выходная мощность МВА была увеличена до 25%, чтобы определить, могут ли дизель-генератор или микротурбина работать в качестве стабильный остров, когда он специально не доставляется и ограничивается выходной мощностью, равной выходной мощности изолированной нагрузки. Результаты можно увидеть на рисунках 4.13-4.16. Эти исследования снова показывают, что ни микротурбина, ни дизель-генератор не могут стабилизироваться во время изолированной работы, и, поскольку оба испытывают превышение скорости генератора, ни один из этих типов не подходит для преднамеренного изолирования в этом исследовании. …

Контекст 11

… имитировал ложное срабатывание реле и повторное включение. Результаты можно увидеть на рисунках 4.23–4.28. …

Integrated Publishing — Ваш источник военных спецификаций и образовательных публикаций

Integrated Publishing — Ваш источник военных спецификаций и образовательных публикаций

Администрация — Военнослужащие. Навыки, процедуры, обязанности и т. Д.

Продвижение —
Военное продвижение по службе
книги и др.

Аэрограф / Метеорология
— Метеорология
основы, физика атмосферы, атмосферные явления и др.
Руководство по аэрографии и метеорологии ВМФ

Автомобили / Механика — Руководства по обслуживанию автомобилей, механика дизельных и бензиновых двигателей, руководства по автомобильным запчастям, руководства по запчастям дизельных двигателей, руководства по запчастям для бензиновых двигателей и т. Д.
Автомобильные аксессуары |

Перевозчик, Персонал |

Дизельные генераторы |

Механика двигателя |

Фильтры |

Пожарные машины и оборудование |

Топливные насосы и хранилище |

Газотурбинные генераторы |

Генераторы |

Обогреватели |

HMMWV (Хаммер / Хаммер) |

и т.п…

Авиация — Принципы полета,
авиастроение, авиационная техника, авиационные силовые установки, руководства по авиационным деталям, руководства по деталям самолетов и т. д.
Руководства по авиации ВМФ |

Авиационные аксессуары |

Общее техническое обслуживание авиации |

Руководства по эксплуатации вертолетов AH-Apache |

Руководства по эксплуатации вертолетов серии CH |

Руководства по эксплуатации вертолетов Chinook |

и т.д …

Боевой —
Служебная винтовка, пистолет
меткая стрельба, боевые маневры, органическое вспомогательное оружие и т. д.
Химико-биологические, маски и оборудование |

Одежда и индивидуальное снаряжение |

Инженерная машина |

и т.д …

Строительство —
Техническое администрирование,
планирование, оценка, календарное планирование, планирование проекта, бетон, кладка, тяжелые
строительство и др.
Руководства по строительству военно-морского флота |

Агрегат |

Асфальт |

Битуминозный распределитель кузова |

Мосты |

Ведро, раскладушка |

Бульдозеры |

Компрессоры |

Обработчик контейнеров |

Дробилка |

Самосвалы |

Земляные двигатели |

Экскаваторы |

и т.п…

Дайвинг —
Руководства по дайвингу и утилизации разного оборудования.

Чертежник —
Основы, приемы, составление проекций, эскизов и др.

Электроника —
Руководства по обслуживанию электроники для базового ремонта и основ. Руководства по компьютерным компонентам, руководства по электронным компонентам, руководства по электрическим компонентам и т. Д.
Кондиционер |

Усилители |

Антенны и мачты |

Аудио |

Аккумуляторы |

Компьютерное оборудование |

Электротехника (NEETS) (самая популярная) |

Техник по электронике |

Электрооборудование |

Электронное общее испытательное оборудование |

Электронные счетчики |

и т.п…

Инженерное дело —
Основы и приемы черчения, черчение проекций и эскизов, деревянное и легкое каркасное строительство и т. Д.
Военно-морское дело |

Программа исследования прибрежных заливных отверстий в армии |

так далее…

Еда и кулинария —
Руководства по рецептам и оборудованию для приготовления пищи.

Логистика —
Логистические данные для миллионов различных деталей.

Математика —
Арифметика, элементарная алгебра,
предварительное исчисление, введение в вероятность и т. д.

Медицинские книги —
Анатомия, физиология, пациент
уход, оборудование для оказания первой помощи, аптека, токсикология и др.
Медицинские руководства военно-морского флота |

Агентство регистрации токсичных веществ и заболеваний

MIL-SPEC
— Государственные стандарты MIL и другие сопутствующие материалы

Музыка
— Мажор и минор
масштабные действия, диатонические и недиатонические мелодии, ритм биения,
пр.

Ядерные основы —
Теории ядерной энергии,
химия, физика и др.
Справочники DOE

Фотография и журналистика
— Теория света,
оптические принципы, светочувствительные материалы, фотографические фильтры, копия
редактирование, написание статей и т. д.
Руководства по фотографии и журналистике военно-морского флота |

Армейская фотография Полиграфия и пособия по журналистике

Религия —
Основные религии мира,
функции поддержки поклонения, венчания в часовне и т. д.

Варианты фаз и напряжения генератора

Прежде всего при принятии решения о том, какой тип генератора лучше всего подходит для вашей среды, необходимо убедиться, что вы выбрали правильную электрическую конфигурацию.Электрическая конфигурация обычно включает фазу, напряжение, кВт и герц, которые лучше всего подходят для вашего приложения. Чтобы объяснить, как работают фазы и напряжение, полезно понять, что включает в себя генераторная установка. Генераторная установка (также известная как генераторная установка) состоит из двух основных компонентов — промышленного двигателя (обычно дизельного, природного газа или пропана) и части генератора. Двигатель вырабатывает мощность и обороты, а конец превращает их в электричество.

Объяснение фаз

Однофазные генераторы — для небольших однофазных нагрузок эти генераторы обычно не превышают 40 кВт.Они обычно используются в жилых помещениях и имеют коэффициент мощности 1,0.

Трехфазные генераторы — в основном для крупных промышленных предприятий, эти генераторные установки могут обеспечивать как однофазное, так и трехфазное питание для работы промышленных двигателей с большей мощностью, отводить питание для отдельных линий и в целом более гибкие. Обычно они используются в коммерческих средах и имеют коэффициент мощности 0,8.

Увеличьте номинальную выходную мощность — вы можете преобразовать однофазную мощность в трехфазную и иногда получить номинальную выходную мощность примерно на 20-30%, но конец необходимо повторно подключать, и вам также необходимо учитывать нагрузку балансы и несколько других переменных.

Снижение номинальной мощности (преобразование из трехфазной в однофазную) — обычно снижает номинальную выходную мощность в кВт примерно на 30%. Например, трехфазный генератор мощностью 100 кВт упадет примерно до 70 кВт при преобразовании в однофазный.

• Чтобы точно рассчитать скорректированную мощность, которую вы получите после снижения номинала, вы всегда должны пытаться снизить номинальную мощность в кВА, а не в кВт. Формула: 2/3 кВА (например, однофазная мощность 150 кВА будет снижена до 100 кВА), а затем преобразовать оттуда в киловатты, если необходимо.

• Для снижения мощности генераторной установки соответствующая сторона генератора обычно должна иметь 12 или 10 выводов, которые можно повторно подключить. Нагрузка на сам двигатель не затронута, потому что это сторона генератора, по существу, переходит в режим перегрузки. Если генератор не может быть повторно подключен (или может быть подключен только для высокого / низкого напряжения), вы все равно можете применять к нему однофазные нагрузки, если не превышаете номинальный ток на отдельной линии.

• Генератор ограничен своей электрической мощностью в зависимости от стороны генератора и на самом деле не имеет большого отношения к двигателю.

Общие напряжения на коммерческих генераторных установках
Однофазный
• 120
• 240
• 120/240

3 фазы
• 208
• 120/208
• 240
• 480 (наиболее распространенное напряжение для промышленных генераторов)
• 277/480
• 600 (в основном для районов Канады)
• 4160 Вольт

Требования к напряжению могут сильно различаться для разных типов оборудования (например, другие варианты напряжения включают: 220, 440, 2400, 3300, 6900, 11 500 и 13 500)

Как определить необходимое напряжение

Чтобы убедиться, что конфигурация напряжения именно такая, какая вам нужна, вы всегда должны проконсультироваться с электриком или подрядчиком по электрике.Они могут оценить вашу среду и определить различные нагрузки, которые потребуются вашему объекту или предприятию, а также смогут принять во внимание другие переменные, такие как напряжение, подаваемое в здание, максимальную силу тока, выходную мощность электродвигателя и многое другое. Вы также можете обратиться к нашему калькулятору мощности, чтобы получить числа. Используйте эти числа в качестве отправной точки и используйте диаграмму силы тока, которая доступна здесь и на других сайтах производителей в Интернете. Обязательно примите во внимание следующие ключевые элементы, перечисленные ниже, чтобы помочь вам определить правильное напряжение для вашей генераторной установки:

• Требуемое напряжение, поступающее на ваш объект, или питание от сетевого трансформатора, который подается в здание.

• Максимальная сила тока, необходимая для работы вашего конкретного оборудования. Если вы не знаете эту информацию, токи генератора (для трехфазных генераторов переменного тока) обычно можно сопоставить с таблицей, чтобы определить размер автоматического выключателя, который потребуется вашему генератору.

• Также следует учитывать пусковой ток промышленных двигателей. Многие двигатели будут работать с определенной мощностью, но потребуют гораздо более высоких пусковых кВт. Например, вам может потребоваться 200 кВт и увеличенная сила тока при запуске, даже если ваша средняя рабочая нагрузка составляет всего 90 кВт.Также хорошо оценить требования к мощности электродвигателя. Некоторые двигатели поставляются с устройством плавного пуска, которое помогает контролировать ускорение путем подачи напряжения. Некоторые промышленные двигатели предоставляют всю эту информацию на своих бирках данных.

• Частота от электросети также играет роль — в большинстве США и некоторых частях Азии частота составляет 60 Гц, а в остальном мире — 50 Гц. Большинство крупных кораблей и самолетов используют специальную частоту 400 Гц. Чтобы изменить мощность в электросети на другую частоту, иногда можно использовать преобразователь частоты, но необходимо учитывать дополнительные факторы.Большинство генераторов можно преобразовать, но некоторые генераторы не будут работать должным образом или могут потребоваться дополнительные детали и работа по настройке. Проконсультируйтесь с производителем генератора для получения дополнительных сведений о подобной ситуации.

Регулировка напряжения генератора

Регулировка напряжения генераторов — это то, что наши опытные техники выполняют каждые несколько дней, чтобы удовлетворить все различные комбинации и особые электрические требования наших клиентов.Хотя напряжение можно регулировать на большинстве генераторов, ваши конкретные параметры всегда будут ограничены в зависимости от того, с каким концом генератора вы работаете.

Сам процесс изменения напряжения — это относительно техническая электрическая процедура, которая в первую очередь включает регулировку выводов на стороне генератора. На большинстве трехфазных генераторных установок мы обычно берем 10 или 12 выводов со стороны генератора и меняем конфигурацию их расположения и подключения, корректируем их маршрут к панели управления и некоторым другим местам — в зависимости от того, что мы пытаемся выполнить.Мы хорошо изолируем провода, при необходимости отрегулируем чувствительные провода, а затем при необходимости внесем дополнительные изменения. Здесь часто упоминаются такие термины, как изгиб и двойной треугольник (или зигзаг), Y-конфигурация и другие различные схемы подключения. Подробнее об этих условиях читайте в нашей статье о фазовых преобразованиях. На 3-фазных генераторах мы можем изменить, например, 208 В на 480 В или с 480 на 240 В или почти любое количество других комбинаций и фаз, используя все напряжения, которые доступны в настоящее время (при условии, что конец генератора может быть повторно подключен).

Сторона генератора — это основной компонент, который будет определять реакцию генератора на изменение фазы и / или напряжения. При правильном выполнении изменение напряжения не должно повредить или перенапрягать устройство. Многим клиентам требуется наличие двух или более напряжений системы от их резервной генераторной установки. Это могут быть электродвигатели, работающие на 480 Вольт, бытовые приборы и производственное оборудование, использующие 208 Вольт, а также меньшие нагрузки и электроинструменты на 240 Вольт.Вы можете добиться этого с помощью трехфазного генератора либо с помощью переключателя, либо с помощью двойного генератора напряжения, который уже сделан для этой цели. Однако имейте в виду, что вы не можете одновременно выводить несколько напряжений от одного генератора, вам нужно будет вручную переключить выход на каждое другое напряжение или использовать трансформатор для этого.

Есть несколько ограничений, о которых следует помнить при рассмотрении изменения напряжения. Специализированные или высоковольтные генераторы (например, 4160 или 13 500 Вольт) не очень практичны для изменения.Вы можете изменить 600 В на 480 В, но не наоборот. Кроме того, на многих 3-фазных генераторах иногда бывает трудно получить доступ к определенным элементам и обойти их. Например, у них может быть гибкий кабелепровод, который обертывается, дверцы панелей, которые находятся в необычных местах, или корпуса, которые не позволяют нашим техническим специалистам легко получить доступ. Хотя почти всегда есть доступ к стволу и проводке на концах 3-фазного генератора, иногда это может быть сложно. Следует также иметь в виду, что некоторые концы генератора не подлежат повторному подключению, поэтому варианты и схемы проводки, доступные для этих типов генераторов, очень ограничены.

Еще одна распространенная вещь, которую мы делаем при изменении напряжения, — это обновляем компоненты и рассматриваем другие возможные аспекты оборудования в вашей системе, в том числе следующее:

• Замените датчики — всякий раз, когда мы изменяем напряжение на старом генераторе, нам часто приходится заменять несколько датчики, чтобы мы могли прочитать новые уровни вывода. Одним из приятных преимуществ новой цифровой панели управления является то, что их обычно можно перепрограммировать.

• Выключатели — мы регулярно заменяем выключатели на устройствах в соответствии с требованиями наших клиентов по силе тока.Прерыватель обычно прикрепляется к стороне генератора, и это важный компонент, который поможет защитить генератор, гарантируя, что вы не превысите номинальную силу тока для этого устройства. В зависимости от того, хочет ли клиент, чтобы все было на одном выключателе или было разделено по какой-либо конкретной причине, мы можем изменить конфигурацию на что-то другое (например, один выключатель на 1200 А или два на 600 А).

• Регулятор напряжения — на большинстве генераторных установок при повторном подключении проводов к другому напряжению необходимо также тщательно отрегулировать чувствительные провода, идущие к регулятору и / или панели управления.Если это не будет сделано должным образом, вы можете сжечь доску или нанести другой ущерб. Большинство современных коммерческих генераторов теперь имеют регулятор напряжения, встроенный в панель управления, поэтому вы можете регулировать параметры напряжения оттуда, и он помогает выполнять все регулировки. Это в первую очередь хорошее достижение, но делает замену платы намного более дорогостоящей из-за дополнительных функций. К старым генераторам часто присоединяется отдельное оборудование, которое выполняет те же действия. Все эти регуляторы работают для автоматического поддержания постоянного напряжения, чтобы ваше оборудование вырабатывало стабильный выходной сигнал.

• Трансформатор — если он есть в вашей системе, возможно, придется перенастроить часть проводки для соответствия новому напряжению.

• Автоматический переключатель резерва (ATS) — определение силы тока для этого типа переключателя также важно, потому что ATS является ключевой частью обеспечения того, чтобы вы могли автоматически переключать генераторную установку во время сбоя в электросети, а также отключать ее после питание возвращается.

Подводя итог, можно сказать, что существует множество вариантов, когда речь идет о комбинациях фаз и напряжений, конфигурациях и преобразованиях.Это может быть сложный процесс, поэтому лучше всего обратиться за помощью к профессиональному электрику или опытному технику-генератору. Однако, если у вас есть какие-либо вопросы по вопросам, затронутым в этой статье, вам нужна помощь в определении размера генератора или если вам нужна помощь в определении того, что лучше всего подходит для вашей конкретной среды, просто позвоните по телефону 800-853-2073 или свяжитесь с нами. онлайн.

Мотор-генераторная установка

: конфигурация системы | производство электроэнергии

Введение

Как следует из названия, комплект мотор-генератор (m-g) состоит из двигателя, питаемого от электросети переменного тока, который механически связан с генератором, который питает нагрузку.(См. Рисунок 12.1.) Переходные процессы на линии электроснабжения не будут иметь никакого влияния на нагрузку, когда используется такая схема. Установка маховика на вал двигателя-генератора защитит от кратковременных провалов мощности (до 0,5 с на многих моделях). На рисунке 12.2 показана конструкция типичного набора m-g. Атрибуты m-g включают следующее:

• Независимо генерируемый источник напряжения может регулироваться без взаимодействия с изменениями линейного напряжения на источнике питания. Изменения в электросети на ± 20% обычно можно удерживать с погрешностью ± 1% при нагрузке.

• Скорость вращения и инерционный момент вращающейся массы представляют собой значительный объем накопленной энергии вращения, предотвращая внезапные изменения выходного напряжения, когда вход мгновенно прерывается.

• Входная и выходная обмотки электрически разделены, что предотвращает распространение переходных помех от линии переменного тока энергокомпании на нагрузку.

• Стабильные электрические характеристики нагрузки: (1) регулировка выходного напряжения и частоты, (2) идеальный выход синусоидальной волны и (3) истинный сдвиг фазы на 120 ° для трехфазных моделей.

• Снижены проблемы, связанные с коэффициентом мощности, предъявляемым к источнику питания коммунальной компании.

КПД типичного м-г колеблется от 65 до 89%, в зависимости от размера устройства и нагрузки. Мотор-генераторные установки широко используются для подачи энергии 415 Гц на мэйнфреймы, которым требуется эта частота.

Конфигурация системы

Существует несколько типов мотор-генераторных установок, каждая из которых имеет свои особенности, преимущества и недостатки.Упрощенная схематическая диаграмма m-g показана на рисунке 12.3. Тип двигателя, который приводит в движение установку, является важным элементом дизайна. Приводы с двигателями постоянного тока могут управляться по скорости независимо от частоты источника переменного тока, от которого поступает постоянный ток. Таким образом, использование двигателя постоянного тока дает устройству m-g возможность производить мощность с желаемой выходной частотой, независимо от изменений входной частоты. Требования к аппаратному обеспечению выпрямителя, оборудованию управления и обслуживанию коммутатора являются недостатками этого подхода, которые необходимо учитывать.

Самый простой и наименее затратный подход к регулированию мощности вращения включает использование асинхронного двигателя в качестве механического источника. К сожалению, ротор асинхронного двигателя вращается немного медленнее, чем вращающееся поле, создаваемое источником питания. Это приводит к тому, что генератор не может производить выходную мощность 60 Гц, если двигатель работает на частоте 60 Гц, а машины напрямую соединены встык на своих валах или ремнями с соотношением 1: 1. Кроме того, частота вращения вала и выходная частота генератора уменьшаются по мере увеличения нагрузки на генератор.Эта возможность изменения выходной частоты может быть приемлемой, если набор m-g используется исключительно как вход для источника питания, в котором переменный ток выпрямляется и преобразуется в постоянный. Однако некоторые нагрузки не допускают изменений частоты более 1 Гц / с и отклонений частоты более 0,5 Гц от номинального значения 60 Гц.

Доступны генераторы с асинхронным двигателем с низким скольжением, которые могут производить

единиц продукции.

59,7 Гц при полной нагрузке, при входной частоте 60 Гц. Во время перебоев в подаче электроэнергии выходная частота будет еще больше падать в зависимости от продолжительности перерыва.Возможность перезапуска асинхронного двигателя после кратковременного отключения электроэнергии очень важна. Успешно опробованы различные системы регулируемых ремней. Проскальзывающие муфты с магнитным управлением оказались в значительной степени неудовлетворительными. Другие подходы к тому, чтобы асинхронный двигатель приводил нагрузку в движение с постоянной скоростью, дали неоднозначные результаты.

Использование синхронного двигателя с прямым соединением или зубчатого ременного привода с соотношением 1: 1 гарантирует, что выходная частота будет равна входной частоте двигателя.Хотя синхронный двигатель дороже, он более эффективен и может быть отрегулирован для обеспечения нагрузки с единичным коэффициентом мощности на источник переменного тока. Пусковые характеристики и механические помехи после кратковременного прерывания сетевого напряжения в значительной степени зависят от конструкции двигателя. Многие синхронные двигатели, запуск которых не требуется под нагрузкой, имеют слабый пусковой момент и могут использовать двигатель po n y для облегчения запуска. Этот подход показан на рисунке 12.4.

Двигатели, рассчитанные на запуск с нагрузкой, имеют пусковые обмотки на поверхности полюсов, обеспечивающие пусковой момент, сравнимый с пусковым моментом асинхронного двигателя. Такие двигатели могут быть синхронизированы под нагрузкой при правильном выборе двигателя и системы автоматического пуска. Типичные перебои в электроснабжении энергокомпании составляют минимум шесть циклов (0,1 с). В зависимости от конструкции и размера используемого маховика время прохождения может достигать 0.5 с и более. Генератор будет продолжать вырабатывать выходную мощность в течение более длительного времени, но частота и скорость изменения частоты, скорее всего, выйдут за пределы допустимого диапазона для большинства нагрузок DP через 0,5 с.

Если входная мощность прерывается и не возвращается до того, как выходное напряжение и частота начинают выходить за допустимые пределы, выходной контроллер генератора может быть запрограммирован на отключение нагрузки. Перед этим событием в схему управления DP отправляется предупреждающий сигнал, чтобы предупредить о приближающемся отключении и инициировать упорядоченное прерывание активных компьютерных программ.Это облегчает перезагрузку компьютера после прекращения подачи электроэнергии.

Для пользователей важно точно оценить продолжительность времени, в течение которого установка m-g будет продолжать выдавать приемлемую мощность без ввода в двигатель от энергокомпании. Эти данные облегчают выполнение точных процедур отключения при сбое питания. Также важно убедиться, что система m-g может обрабатывать возврат мощности без включения устройств защиты от перегрузки по току из-за высоких пусковых токов, которые могут потребоваться для ускорения и синхронизации двигателя с частотой сети.Защита от последней проблемы требует правильного программирования контроллера синхронного двигателя для правильного отключения, а затем повторного включения источника тока возбуждения. Возможно, стоит отложить предстоящее отключение на 100 мс или около того. Это дало бы компьютеру время подготовиться к событию посредством упорядоченного прерывания. Также было бы полезно, если бы компьютер мог возобновить работу без выключения, в случае, если электроснабжение восстановится в течение периода работы. Управляющие сигналы от контроллера m-g должны быть настроены для идентификации этих условий и событий в системе DP.

Генераторы, обычно используемые в установках m-g, имеют значительно более высокий внутренний импеданс, чем эквивалентные трансформаторы с номиналом кВА. Из-за этой ситуации установки m-g иногда поставляются с негабаритным генератором, который будет иметь небольшую нагрузку, в сочетании с двигателем меньшего размера, который способен приводить в действие фактическую нагрузку. Такой подход снижает начальную стоимость системы, уменьшает потери в двигателе и обеспечивает более низкое рабочее сопротивление нагрузки.

Мотор-генераторные установки могут быть сконфигурированы либо для горизонтальной установки, как показано ранее, либо для вертикальной установки, как показано на Рисунке 12.5.

Наиболее распространенное напряжение электросети, используемое для управления входом блока MG, составляет 480 В. Выходная мощность генератора для систем с номинальной мощностью около 75 кВА или менее обычно составляет 208 Y / 120 В. Для более крупных систем DP является наиболее экономичным. Выходной сигнал генератора обычно составляет 480 В. Трехфазный изолирующий трансформатор от 480 до 208 Y / 120 В обычно включается для подачи питания 208 Y / 120 В на компьютерное оборудование.

Рекомендации по конструкции двигателя

Как синхронные, так и асинхронные двигатели успешно использовались для привода агрегатов m-g, и каждый из них имеет свои преимущества и недостатки.Основным преимуществом синхронного двигателя является то, что при работе

обычно синхронизируется с частотой питающей сети. Двигатель на 1800 об / мин вращается со скоростью 1800 об / мин при частоте питания точно 60 Гц. Следовательно, выходная мощность генератора будет точно 60 Гц. Коммунальные частоты a v erage 60 Гц; коммунальные службы медленно меняют частоту, чтобы поддерживать это среднее значение в условиях изменяющейся нагрузки. Исследования показали, что рабочие частоты электросети обычно варьируются от 58.От 7 до 60,7 Гц. Хотя допуски по частоте, разрешенные большинством производителей компьютеров, обычно составляют ± 0,5 Гц для системы с номинальной частотой 60 Гц, эти изменения мощности распространяются на 24-часовой или более длительный период и, как правило, не приводят к проблемам с нагрузкой.

Основным недостатком синхронного двигателя является то, что устройство трудно запускать. Синхронный двигатель должен быть запущен и доведен до скорости pull-i n с помощью вспомогательной обмотки на якоре, известной как обмотка armortisseur .Скорость втягивания — это минимальная скорость (близкая к синхронной скорости), при которой двигатель будет синхронизироваться, если к полю приложено возбуждение. Обмотка Armortisseur обычно имеет конструкцию с короткозамкнутым ротором, хотя в некоторых случаях она может быть роторной. Эта обмотка позволяет синхронному двигателю запускаться и набирать обороты, как у асинхронного двигателя. Когда достигается скорость втягивания, автоматическое измерительное оборудование применяет возбуждение поля, и двигатель блокируется и работает как синхронная машина.Как обсуждалось ранее, некоторые большие синхронные двигатели приводятся в движение вспомогательным двигателем.

Обмотка Armortisseur может создавать только ограниченный крутящий момент, поэтому синхронные двигатели обычно набирают скорость без нагрузки. Это требование не представляет проблем для систем DP при первоначальном запуске. Однако в случае кратковременного отключения электроэнергии могут возникнуть проблемы. При выходе из строя сетевого переменного тока синхронный двигатель должен быть немедленно отключен от входа, иначе он будет действовать как генератор и возвращать мощность в линию, тем самым быстро истощая накопленную (кинетическую) энергию вращения.Во время сбоя питания скорость двигателя быстро падает ниже скорости втягивания, и при возобновлении подачи переменного тока обмотка Armortisseur должна повторно разгонять двигатель под нагрузкой до тех пор, пока поле не будет снова приложено. Это требует большой обмотки и сложной системы управления. Когда скорость установки m-g ниже синхронного режима, выходная частота генератора может быть слишком низкой для правильной работы компьютера.

Асинхронный двигатель не имеет проблем с запуском, но имеет скольжение .Для создания крутящего момента ротор должен вращаться с немного меньшей скоростью, чем поле статора. Для двигателя с номинальной 1800 об / мин фактическая скорость будет около 1750 об / мин, немного изменяясь в зависимости от нагрузки и приложенного входного напряжения. Это представляет собой снижение примерно на 2,8%. Генератор, если он приводится в действие напрямую или на общем валу, будет иметь выходную частоту около 58,3 Гц. Это ниже минимально допустимой рабочей частоты для большинства компьютерных устройств. Доступны специальные прецизионные асинхронные двигатели с малым скольжением со скольжением приблизительно 0.5% при номинальном напряжении двигателя 480 В. При скольжении 0,5% скорость при полной нагрузке будет около 1791 об / мин, а выходная частота генератора с прямым приводом или с общим валом будет 59,7 Гц. Эта частота находится в пределах допуска, но близка к минимально допустимой частоте.

Привод с регулируемой скоростью ременной системы и шкива является обычным решением этой проблемы. Сделав шкив на двигателе немного больше в диаметре, чем шкив на генераторе (с регулируемыми фактическими диаметрами), генератор может работать с синхронной скоростью.

Провалы напряжения не влияют на выходную частоту агрегата m-g с синхронным двигателем, пока напряжение не станет настолько низким, что крутящий момент снизится до точки, при которой машина выйдет из синхронизма. Тогда ресинхронизация становится проблемой. На асинхронном двигателе, когда напряжение падает, увеличивается скольжение и машина замедляется. Результат — падение выходной частоты генератора. Привод с регулируемой скоростью между асинхронным двигателем и генератором решает проблему для отдельных машин.Если на объекте ожидаются серьезные провалы напряжения, систему можно настроить так, чтобы номинальное входное напряжение от энергокомпании создавало частоту 60,5 Гц, 0,5 Гц на высокой стороне номинальной частоты. На рисунке 12.6 показаны графики зависимости частоты от напряжения двигателя для трех рабочих условий:

• Установлена ​​высокая компенсация скольжения (кривая A)

• Компенсация скольжения для 60 Гц (кривая B)

• Без компенсации скольжения (кривая C)

За счет правильной регулировки компенсации скольжения можно добиться значительного запаса по входному напряжению.

Одновальные системы

Существуют две основные механические конструкции станка m-g, используемые для приложений DP: (1) отдельные системы двигатель-генератор и (2) одновальные, однокорпусные агрегаты. Обе конструкции могут использовать синхронный или асинхронный двигатель. В каждом случае есть свои достоинства и недостатки. В отдельной конструкции машины (обсуждавшейся ранее) используется двигатель, приводящий в действие физически отдельный генератор с помощью соединительного вала или шкива. Стремясь повысить эффективность и снизить затраты, производители также выпустили различные типы одновальных систем.

Основная концепция одновальной системы состоит в объединении элементов двигателя и генератора в единое целое. Обычный статор устраняет ряд отдельных компонентов, делая машину менее дорогой в производстве и более эффективной с точки зрения механики. Комплект с общим статором существенно снижает потери механической энергии, связанные с традиционными конструкциями m-g, а также повышает надежность системы. В одной конструкции статор сконструирован так, что чередующиеся пазы намотаны с вводом и выводом

.

обмоток.Когда он питается от трехфазного источника питания, создается вращающееся магнитное поле, заставляющее ротор, возбужденный постоянным током, вращаться с синхронной скоростью. За счет управления электрическими характеристиками ротора осуществляется управление выходной мощностью вторичных обмоток статора.

Машины с общим статором предлагают более низкое рабочее сопротивление нагрузки, чем сопоставимая двухмашинная система. Например, типичная машина мощностью 400 кВА имеет размер рамы приблизительно 800 кВА. Больший размер корпуса дает источник питания с относительно низким импедансом, способный отключать предохранители подсхемы в условиях неисправности.Выход устройства обычно может обеспечивать в семь раз больший ток полной нагрузки в условиях неисправности. Несмотря на увеличение размера рамы, набор меньше и легче сопоставимых систем из-за меньшего количества механических частей.

Рекомендации по маховику

Стремясь достичь более высоких значений энергии и удельной мощности, конструкторы установки m-g уделили значительное внимание самому элементу маховика. Новые композитные материалы и технологии силовой электроники привели к созданию компактных «батарей» маховика, способных развивать высокую линейную скорость на внешнем радиусе маховика ( конечная скорость ) [2].Скорость вращения маховика важна, потому что запасенная в маховике энергия пропорциональна квадрату его скорости вращения. Таким образом, очевидным методом увеличения запасенной энергии является увеличение скорости маховика. Однако все практические конструкции имеют предельную скорость, которая определяется напряжениями, возникающими в колесе в результате инерционных нагрузок. Эти нагрузки также пропорциональны квадрату скорости вращения. Маховики, изготовленные из композитных материалов, весят меньше и, следовательно, развивают меньшие инерционные нагрузки при заданной скорости.Кроме того, композиты часто прочнее обычных конструкционных металлов, таких как сталь. Такое сочетание высокой прочности и малого веса обеспечивает чрезвычайно высокую скорость опрокидывания по сравнению с обычными колесами.

Для данной геометрии предельная e плотность энергии (энергия на единицу массы) маховика пропорциональна отношению прочности материала к плотности веса, иначе известному как удельная прочность . Таблица 12.1 иллюстрирует преимущество композитных материалов в этом отношении.

Последние достижения в технологии композитных материалов могут обеспечить почти на порядок преимущество в удельной прочности композитов по сравнению даже с лучшими обычными техническими металлами. Результатом этих непрерывных исследований в области композитов стали маховики, способные работать со скоростью вращения более 100 000 об / мин, с концевой скоростью более 1000 м / с.

Эти высокие скорости приносят с собой новые задачи. Сверхвысокие скорости вращения, необходимые для хранения значительной кинетической энергии в этих системах, практически исключают использование обычных механических подшипников.Вместо этого большинство систем работают на магнитных подшипниках. Это относительно недавнее нововведение использует магнитные силы для левитации ротора, устраняя потери на трение, присущие подшипникам качения и жидкостной пленке. К сожалению, потери на аэродинамическое сопротивление вынуждают большинство высокоскоростных маховиков работать в частичном вакууме, что усложняет задачу отвода тепла, генерируемого омическими потерями в электромагнитах подшипников и роторе. Кроме того, активные магнитные подшипники по своей природе нестабильны и требуют сложных систем управления для поддержания надлежащей левитации.

Интегрированный генератор этих систем обычно представляет собой конструкцию с вращающимся полем с магнитным полем, создаваемым постоянными магнитами из редкоземельных элементов. Поскольку удельная сила этих магнитов обычно составляет лишь доли силы композитного маховика, они должны вращаться с гораздо более низкими концевыми скоростями; Другими словами, они должны быть размещены очень близко к ступице маховика. Это снижает удельную мощность генератора.

Альтернативой является установка их ближе к внешнему радиусу колеса, но сдерживание их инерционных нагрузок с самим композитным колесом.Очевидно, это вынуждает проектировщика либо снизить скорость машины, либо работать ближе к пределам напряжений системы.

Рекомендации по техническому обслуживанию

Поскольку комплекты m-g требуют некоторого обслуживания, которое приводит к отключению, большинство систем обеспечивают возможность обхода, поэтому работы по техническому обслуживанию могут выполняться без вывода компьютера из эксплуатации. Если автоматический байпасный контактор, полупроводниковый переключатель и аппаратура управления находятся в том же шкафу, что и другие устройства, которые также должны быть обесточены для обслуживания, рекомендуется вторичный байпас.После того, как был установлен автоматический байпасный путь, можно включить переключение на вторичный байпас, полностью отключив комплект m-g и его автоматическую байпасную систему. Некоторые механизмы автоматического управления байпасом предназначены для переключения нагрузки генератора на байпас с минимальными помехами. Это требует, чтобы выход генератора был синхронизирован с мощностью байпаса перед включением переключателя и размыканием выходного выключателя генератора. Однако, когда нагрузка отключена от генератора, байпасная мощность больше не будет синхронизироваться с ним.Следовательно, возврат нагрузки обратно к генератору может происходить с некоторыми помехами. Регулировка минимальных помех в любом направлении требует компромисса в настройках фазы или средства для сдвига фазы до и после передачи.

Использование возбудителей вращающегося поля устранило необходимость в контактных кольцах в большинстве конструкций m-g. Поэтому осмотр и замена щеток больше не нужны. Однако, как и в случае любого вращающегося оборудования, подшипники необходимо проверять и периодически заменять.

Мотор-генератор ИБП

Критические DP-приложения, которые не могут терпеть даже кратковременные перебои в подаче электроэнергии, могут использовать комплект m-g в качестве основы для бесперебойного источника питания за счет добавления двигателя постоянного тока с батарейным питанием к валу двигателя переменного тока с сетевым приводом. Эта концепция проиллюстрирована на рисунке 12.7. Электродвигатель переменного тока обычно обеспечивает питание системы от электросети компании. Все валы трех устройств соединены между собой, как показано на рисунке. При наличии переменного тока двигатель постоянного тока служит генератором для зарядки

.

Аккумуляторная батарея

.Когда напряжение в сети прерывается, двигатель постоянного тока питается от батарей. На рисунке 12.8 показана модифицированная версия этого базового ИБП m-g, использующая только двигатель постоянного тока в качестве механического источника питания. Эта конфигурация устраняет неэффективность, связанную с наличием двух двигателей в системе. Электропитание от сетевого источника выпрямляется для обеспечения энергией двигателя постоянного тока и питания для зарядки аккумуляторов. В этой конструкции не требуется сложная система управления для отключения двигателя переменного тока и включения двигателя постоянного тока в случае сбоя в электроснабжении.

ИБП m-g также может быть построен на базе синхронного двигателя переменного тока, как показано на Рисунке 12.9. Энергия переменного тока выпрямляется и используется для управления инвертором, который обеспечивает источник регулируемой частоты для питания синхронного двигателя. Выходной сигнал преобразователя постоянного тока в переменный не обязательно должен быть правильно сформированной синусоидой или хорошо регулируемым источником. Выходной сигнал генератора обеспечивает хорошо регулируемую синусоидальную волну для нагрузки. Установка m-g также может работать в режиме байпаса, который исключает выпрямитель, батареи и инвертор на пути тока, управляя синхронным двигателем непосредственно от сети переменного тока.

ИБП m-g, использующий машину с общим статором, показан на рисунке 12.10. Схема управления с обратной связью регулирует угол включения инвертора, чтобы компенсировать изменения входной мощности. Эта концепция представляет собой еще один шаг вперед в системе, показанной на рисунке 12.11. Для повышения эффективности добавлен твердотельный переключатель байпаса инвертора. Во время нормальной работы включен обходной маршрут, что устраняет потери на

выпрямительные диоды. Когда схема управления обнаруживает падение напряжения в сети, инвертор включается, а переключатель байпаса деактивируется.Упрощенная схема установки системы инвертор / байпас показана на рисунке 12.12. Магнитные выключатели и дроссели включены, как показано. Между входом электросети и блоком выпрямителя вставлен изолирующий трансформатор. Статический инвертор по своей сути имеет простую конструкцию; коммутация осуществляется через обмотки. Используются шесть тиристоров. В нормальных условиях эксплуатации 95% мощности переменного тока проходит через статический переключатель; 5% проходит через инвертор. Такое расположение обеспечивает максимальную эффективность, сохраняя при этом аккумуляторную батарею заряженной, а выпрямители и тиристоры инвертора предварительно нагретыми.Предварительный нагрев продлевает срок службы компонентов за счет уменьшения степени термоциклирования, которое происходит, когда нагрузка внезапно переключается на резервное питание от батареи. Статический переключатель позволяет быстро отключать входной переменный ток при отключении сетевого питания.

Кинетическая аккумуляторная система хранения

Как указывалось ранее, одним из параметров, ограничивающим период прохождения агрегата m-g, является снижение скорости комбинации маховик / генератор. По мере замедления маховика выходная частота

капель.Это ограничивает полезный период прохождения до 0,5 с или около того. На рис. 12.13 показана оригинальная модификация классического шаблона регулирования мощности, которая значительно увеличивает потенциальный пробег. Как показано на рисунке, набор m-g используется в системе на базе ИБП в качестве элемента сети постоянного тока. Основные компоненты системы:

• Стальной маховик для накопителя энергии

• Малый приводной двигатель мощностью от 15 до 20% от номинальной выходной мощности системы для запуска маховика и поддержания его нормальной рабочей скорости

• Привод с регулируемой скоростью (VSD) для медленного увеличения скорости маховика до нужной скорости и поддержания ее на желаемых оборотах в минуту

• Генератор для преобразования кинетической энергии, накопленной в маховике, в электрическую энергию

• Диодный мостовой выпрямитель для преобразования выхода генератора переменного тока в постоянный для использования шиной ИБП, которая продолжает потреблять полезную энергию, по существу, независимо от частоты вращения маховика

Поскольку переменный ток на выходе генератора преобразуется в постоянный, частота больше не является ограничивающим фактором, что позволяет поддерживать выходное постоянное напряжение в гораздо большем диапазоне огибающей частоты вращения маховика.

Во время работы малый приводной двигатель вращает маховик, в то время как привод с регулируемой скоростью поддерживает правильную скорость двигателя [4]. Поскольку количество накопленной кинетической энергии увеличивается в квадрате от числа оборотов маховика, можно значительно увеличить накопленную энергию и, таким образом, проходимость за счет расширения диапазона полезной выходной энергии маховика. Эти факторы обеспечивают типичное время пробега от 10 с до нескольких минут, в зависимости от нагрузки и других условий эксплуатации. Преимущества этого подхода включают сокращение цикличности источников питания аккумуляторных батарей и систем двигатель-генератор.

% PDF-1.4
%
33 0 объект
>
эндобдж

xref
33 503
0000000016 00000 н.
0000011226 00000 п.
0000011337 00000 п.
0000013679 00000 п.
0000013726 00000 п.
0000013839 00000 п.
0000013899 00000 п.
0000013946 00000 п.
0000014122 00000 п.
0000018800 00000 п.
0000024200 00000 н.
0000029498 00000 п.
0000035538 ​​00000 п.
0000041148 00000 п.
0000041537 00000 п.
0000041714 00000 п.
0000042129 00000 п.
0000047362 00000 п.
0000047737 00000 п.
0000048116 00000 п.
0000048332 00000 н.
0000048716 00000 п.
0000049115 00000 п.
0000049246 00000 п.
0000049388 00000 п.
0000049517 00000 п.
0000049694 00000 п.
0000049830 00000 п.
0000049941 00000 н.
0000050529 00000 п.
0000050554 00000 п.
0000057398 00000 п.
0000062680 00000 п.
0000086903 00000 п.
0000087163 00000 п.
0000087738 00000 п.
0000087873 00000 п.
0000087942 00000 п.
0000088171 00000 п.
0000088253 00000 п.
0000088306 00000 п.
0000088362 00000 п.
0000088414 00000 п.
0000088448 00000 н.
0000088525 00000 п.
0000108490 00000 н.
0000108811 00000 н.
0000108874 00000 н.
0000108988 00000 н.
0000109111 00000 п.
0000109234 00000 п.
0000109357 00000 н.
0000109470 00000 п.
0000109492 00000 н.
0000109569 00000 н.
0000109681 00000 п.
0000109757 00000 н.
0000110854 00000 п.
0000111181 00000 н.
0000111459 00000 н.
0000111522 00000 н.
0000111636 00000 н.
0000111748 00000 н.
0000111871 00000 н.
0000111994 00000 н.
0000112063 00000 н.
0000112157 00000 н.
0000134694 00000 н.
0000134955 00000 н.
0000135324 00000 н.
0000135351 00000 н.
0000135834 00000 н.
0000135904 00000 н.
0000136011 00000 н.
0000150420 00000 н.
0000150689 00000 н.
0000150947 00000 н.
0000150974 00000 н.
0000151345 00000 н.
0000151415 00000 н.
0000151529 00000 н.
0000169633 00000 н.
0000169911 00000 н.
0000170261 00000 п.
0000170288 00000 н.
0000170710 00000 н.
0000181851 00000 н.
0000182130 00000 н.
0000192077 00000 н.
0000192362 00000 н.
0000211792 00000 н.
0000212055 00000 н.
0000212447 00000 н.
0000232496 00000 н.
0000232745 00000 н.
0000233120 00000 н.
0000252188 00000 н.
0000252443 00000 н.
0000252810 00000 н.
0000258843 00000 н.
0000259101 00000 п.
0000259475 00000 н.
0000277845 00000 н.
0000278108 00000 н.
0000278411 00000 н.
0000305883 00000 н.
0000305922 00000 н.
0000334746 00000 н.
0000334785 00000 н.
0000336199 00000 н.
0000336238 00000 п.
0000374962 00000 н.
0000375001 00000 н.
0000375410 00000 н.
0000375887 00000 н.
0000376007 00000 н.
0000376156 00000 н.
0000376402 00000 н.
0000376688 00000 н.
0000377032 00000 н.
0000377414 00000 н.
0000377790 00000 н.
0000377985 00000 н.
0000378134 00000 н.
0000378574 00000 н.
0000378671 00000 н.
0000378828 00000 н.
0000379295 00000 н.
0000379392 00000 н.
0000379541 00000 н.
0000380025 00000 н.
0000380122 00000 н.
0000380271 00000 н.
0000380738 00000 н.
0000380835 00000 н.
0000380984 00000 п.
0000381407 00000 н.
0000381504 00000 н.
0000381661 00000 н.
0000382142 00000 п.
0000382239 00000 н.
0000382388 00000 н.
0000382634 00000 н.
0000383045 00000 н.
0000383477 00000 н.
0000383618 00000 н.
0000383767 00000 н.
0000384212 00000 н.
0000384679 00000 н.
0000384926 00000 н.
0000385071 00000 н.
0000385220 00000 н.
0000385565 00000 н.
0000386032 00000 н.
0000386152 00000 н.
0000386301 00000 п.
0000386640 00000 н.
0000386999 00000 н.
0000387446 00000 н.
0000387692 00000 н.
0000387862 00000 н.
0000388011 00000 н.
0000388254 00000 н.
0000388591 00000 н.
0000388711 00000 н.
0000388860 00000 н.
0000389127 00000 н.
0000389457 00000 п.
0000389734 00000 н.
0000389980 00000 н.
00003 00000 н.
00003 00000 н.
00003