Принцип работы генератора автомобиля для «чайников» + Видео

Частичный ремонт своими руками

Некоторые поломки генератора возможно устранить своими силами. При перегоревшем предохранителе, вышедшем из строя реле регулятора или отошедших контактах ремонт заключается в замене нерабочих деталей и зачистке контактов. Если поломка случилась внутри корпуса, потребуется его разборка. Генераторы различных марок автомобилей разбираются по-разному, но общий алгоритм одинаков, и состоит из действий, осуществляемых в следующем порядке:

Очистка корпуса от пыли и продувка его сжатым воздухом.
Снятие щеток и щеткодержателя, которые держит один винт. При этом проверяется их состояние: если щетки выступают меньше чем на 5 мм, их обязательно меняют на новые. Также прочищают гнезда крепления, которые при эксплуатации забиваются угольной пылью, смешанной с маслом.
Если необходимо полностью разобрать устройство, нужно демонтировать шкив. Для этого применяют специальный захват, выполненный в виде двух полуколец, предварительно окрутив гайку шкива. Данная работа требует определенного опыта и навыка.
Отсоединение задней крышки со стороны привода и контактных колец. Также снимаются статор, корпус выпрямительного блока и ротор.
Отсоединение проводов от выпрямительного блока, после чего он извлекается, и статора.

При отсутствии опыта ремонта генераторов или подобных изделий, ремонт своими руками возможен только в отношении мелких неисправностей, таких как замена блока реле напряжения, щеток, несложная пайка или зачистка контактов. Замена обмоток, подшипников, ремонт блока регулировки или диодного моста производится в условиях мастерской с наличием специального оборудования квалифицированным специалистом.

Неисправности автогенераторов и способы их устранения

Во время работы генератора переменного тока могут возникнуть механические и электрические неполадки. Часто несвоевременная неудача становится причиной других неудач.

Признаки повреждения генератора:

мигающий или постоянно работающий индикатор заряда при работающем двигателе;
Недостаточный заряд или перегрузка аккумулятора;
тусклый свет наружного освещения;
импульсы свечения лампы;
Значительное увеличение яркости лампы при увеличении скорости;
Необычные звуки, исходящие от генератора или передачи.

Механические поломки

Общие неисправности механического характера:

трещины в приводном шкиве;
сломанный приводной ремень;
Износ подшипников якоря, в результате чего генератор останавливается.

Трещины и стружки на шкиве обнаруживаются при визуальном осмотре сборки. Острые края начинают разрушать приводной ремень, который может оттянуться от шкива на поврежденных краях. Сломанный или сломанный шкив должен быть заменен на новый, сборка не подлежит ремонту. Новый шкив должен иметь те же геометрические параметры, что и изношенный.

Поврежденные подшипники арматуры начинают издавать характерный свистящий шум во время работы. Не ждите слишком долго, чтобы отремонтировать его, потому что генератор не будет работать должным образом из-за изменений в зазоре между якорем и статором. В конце концов, арматура может заклинить, что приведет к выходу из строя ремня и повреждению щеток и намотки.

Электрические поломки

Отказ электрической части генераторов:

истирание щеток скольжения;
Очистите коллекторную часть ротора генератора;
Отказ регулятора напряжения;
Неисправности внутри обмотки статора;
Зажигание диодного моста выпрямителя;
разрушение соединительной проводки;
прожигание или окисление кабельных соединений.

Для проверки работоспособности генератора переменного тока используйте мультиметр или вольтметр, предназначенный для измерения постоянного напряжения 0-20В. Перед началом измерений рекомендуется прогреть агрегат, оставив его работать в течение 10-15 минут на холостом ходу двигателя и при работающем расходе топлива (например, опущенные фары). Напряжение между положительной клеммой генератора переменного тока и заземлением транспортного средства должно измеряться в диапазоне 13,5-14,5 В. Более точная информация содержится в руководстве по ремонту и техническому обслуживанию. Если напряжение отклоняется от стандартного значения, необходимо заменить регулятор напряжения.

Проверяяя напряжение на клеммах батареи, можно обнаружить повреждения соединительной проводки. Для полного измерения необходимо увеличить частоту вращения двигателя до высокой и подключить мощных потребителей энергии (например, фары дальнего света, обогреватели окон и сидений). В этом случае напряжение должно быть близко к значению на регуляторе напряжения. В противном случае необходимо проверить провода и точки подключения.

Функциональность диодного моста проверяется установкой мультиметра на положительную клемму генератора переменного тока и общее заземление в режиме измерения переменного тока. Значение напряжения должно быть в диапазоне 0,5 В. Более высокое напряжение является признаком отказа диодного моста.

Измерение обрыва обмотки генератора производится при отсоединенном аккумуляторе и отсоединенном от положительного полюса аппарата жгуте проводов. Тестер, переключенный в режим амперметра, подключается между клеммой и жгутом. Допускается до 0,5 мА. При высоком токе возможна поломка частей диодного моста или обмоток.

Чтобы проверить обмотки поля, снимите генератор с автомобиля. Работы выполняются при снятом регуляторе напряжения и узле щетки. Перед началом испытания контактные кольца должны быть очищены от грязи. Тест выполняется с помощью мультиметра, установленного в режим омметра. Соединение осуществляется с помощью контактных колец. Нормальное значение сопротивления находится в диапазоне 5-10 Ом. Для измерения сопротивления заземления омметр соединен с кольцами и корпусом. В хорошем состоянии значение сопротивления будет бесконечным, при других значениях – есть неисправность.

Категорически запрещается контролировать работу генераторов переменного тока при коротком замыкании. Такие действия приведут к выходу из строя не только устройства, но и электронных блоков. Рекомендуется диагностировать прибор на носителях, доступных в специализированных центрах. Самостоятельное выполнение этого может привести к дорогостоящему ремонту.

Неисправности генератора и способы их устранения

Электрооборудование автомобиля имеет свойство ломаться. При этом наибольшие проблемы возникают с АКБ и генератором.

В случае выхода из строя любого из этих элементов эксплуатация ТС в нормальном режиме работы становится невозможной или же авто оказывается вовсе обездвиженным.

Все поломки генератора условно делятся на две категории:

Механические . В этом случае проблемы возникают целостностью корпуса, пружин, ременным приводом и прочими элементами, которые не связаны с электрической составляющей.
Электрические . Сюда относятся неисправности диодного моста, износ щеток, замыкание в обмотках, поломки реле регулятора и прочие.

Теперь рассмотрим список неисправностей и симптомы более подробно.

1. На выходе недостаточный уровень зарядного тока:

Пробуксовка приводного ремня. Решение — натянуть ремень и проверить подшипники на факт исправности, симптомы – свист ремня генератора.
Зависание щеток. Для начала стоит вычистить щеткодержатель и щетки от загрязнений и убедиться в достаточности усилия.
Обрыв цепочки возбуждения, подгорание контактных колес. Первая проблема решается путем поиска и устранения обрыва, а вторая — посредством зачистки и проточки контактных колец (если это требуется).
Выход из строя регулятора напряжения.
Задевание ротором статорного полюса.
Обрыв цепочки, объединяющий генератор и АКБ.

2. Вторая ситуация.

Когда автомобильный генератор выдает необходимый уровень тока, но АКБ все равно не заряжается.

Причины могут быть разными:

Низкое качество протяжки контакта «массы» между регулятором и основным узлом. В этом случае проверьте качество контактного соединения.
Выход из строя реле напряжения — проверьте и поменяйте его.
Износились или зависли щетки — замените или очистите от грязи.
Сработало защитное реле регулятора из-за наличия замыкания на «массу». Решение — отыскать место повреждения и убрать проблему.
Прочие причины — замасливание контактов, поломка регулятора напряжения, витковое замыкание в обмотках статора, плохое натяжение ремня.

3. Генератор работает, но издает повышенный шум.

Вероятные неисправности:

Замыкание между витками статора.
Износ места для посадки подшипника.
Послабление шкивной гайки.
Разрушение подшипника.

Ремонт генератора автомобиля всегда должен начинаться с точной диагностики проблемы, после чего причина устраняется путем профилактических мер или замены вышедшего из строя узла.

Симптомы неисправного генератора

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

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

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

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

Устройство генератора для автомобиля

Генератор в разрезе

Итак, основными элементами генератора являются:

ротор – подвижная составляющая
статор – неподвижная.

Ротор – это вал, на котором располагается обмотка возбуждения, две полюсные половины, образующие полюсную систему и контактные кольца. Основная задача обмотки возбуждения – создание магнитного поля. Но для достижения данного эффекта на нее нужна подача электрического тока небольшого значения. Пока двигатель не запущен ток для возбуждения поля берется от аккумулятора. После запуска и достижения определенных оборотов, на обмотку начинает уже подаваться ток, выработанный генератором, то есть прибор переходит в режим самостоятельного возбуждения.

Обмотка возбуждения помещена между двух полюсных половинок. Эти половинки изготовлены методом штамповки, что позволило сформировать на них по 6 клювообразных выступов, которые размещены поверх обмотки.

Контактные кольца нужны для подачи электрического тока на обмотку. К этим кольцам подходят выводы обмотки возбуждения.

Дополнительно на роторе располагаются шкив привода, вентилятор охлаждения и подшипники качения.

Статор предназначен для получения переменного тока, который образуется из-за воздействия магнитного поля ротора. Состоит он из двух частей – сердечника и обмоток. Сердечник представляет собой пакет, собранный из листовой стали. В нем сделаны пазы, в которые укладываются обмотки — три штуки (три фазы). Укладка их производится петлевым или волновым методом. При этом они объединены между собой по одной из таких схем – «звезда» или «треугольник».

Схема «звезда» сводится к тому, что одни концы каждой из обмоток соединены в одной точке, а другие концы являются выводами. В «треугольнике» же соединение обмоток выполнено по кольцу – первая обмотка подсоединена ко второй, вторая – к третьей, третья – к первой. Точки соединения обмоток и являются выводами.

Ротор помещается внутрь статора, а тот в свою очередь зажимается между двумя крышками корпуса. В этих же крышках имеются и посадочные места под подшипники ротора. В передней крышке (та, что со стороны шкива) проделаны вентиляционные отверстия.

В задней же крышке размещены остальные необходимые элементы:

блок щеток;
диодный мост, он же выпрямительный блок;
регулятор напряжения.

Блок щеток предназначен для передачи электрического тока на обмотку возбуждения. Для этого данный блок включает в свою конструкцию две подпружиненные графитные щетки, размещенные в корпусе. Пружины поджимают эти щетки к контактным кольцам, но жесткого соединения между ними нет.

Диодный мост обеспечивает преобразование переменного тока в постоянный. Конструкция его включает шесть диодов, установленных в теплоотводящие пластины. На каждую из обмоток статора приходится по два диода – «плюс» и «минус».

Регулятор напряжения – элемент, обеспечивающий поддержание выходного напряжения в строго заданном диапазоне. Дело в том, что от оборотов мотора зависит количество и параметры вырабатываемой энергии. АКБ же очень «чувствительна» к подаваемому на нее напряжению. Если оно будет недостаточным, то у аккумулятора будет недозаряд, а при избытке его – перезаряд. И то, и другое приводит к значительному снижению ресурса АКБ. На современных авто используются полупроводниковые электронные регуляторы, которые зачастую выполнены заодно с блоком щеток.

Carville › Блог › Как подобрать генератор? (статья с видео)

Генератор снабжает всю систему автомобиля электрическим током. Осенью и зимой автомобилю приходится уделять больше внимания чем обычно, и это касается не только смены резины и омывающей жидкости. Многим знакома ситуация, когда утром после морозной ночи автомобиль не заводится. Одна из самых распространенных причин такого поведения авто — неисправность генератора.

Зачем нужен генератор в автомобиле?

Генератор — устройство, которое заряжает аккумулятор и обеспечивает электрическим током все системы автомобиля. В машинах используют генераторы переменного тока, потому что они дешевле, компактнее и надежнее, чем генераторы постоянного тока. Генератор вырабатывает переменный ток, который при помощи диодного моста преобразовывается в постоянный, и питает все системы автомобиля. Для нормальной работы авто должно получать стабильное напряжение 14 В. Для того, чтобы поддерживать напряжение на нужном уровне, в каждом генераторе есть регулятор.

Генератор состоит из следующих основных узлов: — передняя и задняя крышки; — статорная обмотка; — ротор с обмоткой возбуждения; — диодный мост; — конденсатор; — крышка защитная; — подшипники; — шкив.

Как понять, что генератор пора ремонтировать или менять?

Если автомобиль не заводится — это крайняя стадия неисправности генератора, а первые “звоночки” были еще раньше. Среди явных признаков неисправностей отмечают: ● горит лампа ошибки АКБ; ● снизилась яркость галогенных фар; ● снизилась яркость приборной панели при низких оборотах двигателя; ● на приборной панели горят сразу несколько ламп, сообщающих об ошибках. Если автомобиль не заводится, а из-под капота раздаются щелчки втягивающего реле, не спешите менять генератор — вполне возможно, что из строя вышел сам аккумулятор.

Как проверить исправность генератора?

Если есть сомнения, можно поехать в автосервис и провести диагностику. Проще и быстрее купить мультиметр и сделать диагностику самостоятельно. Переведите мультиметр в режим замера напряжения и постоянном токе и коснитесь клемм проводов АКБ. Нормальные показатели напряжения находятся в диапазоне от 13,8 до 14,8 В. Если цифра меньше нижней границы, то с генератором могут быть проблемы. Тем же прибором коснитесь контакта генератора с маркировкой «30» («B+») чтобы измерить напряжение на выходе. Цифры там должны быть такими же — 13,8 до 14,8 В. Если у вас есть амперметр, замерьте силу тока на выходе генератора в разных условиях: ● на холостых оборотах; ● с обогревом сидений и стекол; ● с включенным кондиционером; ● при увеличении количество оборотов двигателя. Полностью исправный генератор должен выдавать одинаковые показатели тока вне зависимости от условий.

На что обратить внимание при выборе?

Есть ряд деталей, на которые нужно обращать внимание перед покупкой генератора. В первую очередь смотрите на упаковку: 1

обязательно наличие адресов поставщика и производителя на коробке — если, конечно, им нечего скрывать; 2. информация о сертификации товара (СТР, ЕАС, ISO) — товар должен соответствовать техническим стандартам. Если сертификата нет, генератор покупать не стоит; 3. информация о гарантии: с какого момента она считается и какой срок составляет. Например, гарантия производителя “СтартВОЛЬТ” на генераторы действует 2 года с момента продажи, но есть случаи, когда срок считается с момента производства; 4. информация об оригинальных кодах товара и его применяемости к вашей модели автомобиля — будет неприятно, если после покупки вы узнаете, что он вам не подходит; 5. собственная система идентификации запчастей — у добросовестных производителей есть собственные уникальные номера деталей для конкретных моделей авто: например, генератор “СтартВОЛЬТ” для а/м ВАЗ 2110 имеет фирменное обозначение производителя LG 0110; 6. наличие в коробке уплотнителя или вкладышей для защиты от механических повреждений.

Синхронный двигатель (СД)

Синхронный двигатель — агрегат с индивидуальной конструкцией ротора и индуктором с постоянными магнитами. Отличается улучшенными характеристиками мощности, момента и инерции. Имеет ряд особенностей конструкции и принципе действия.

Устройство

Конструктивно состоит из двух элементов: ротора (вращается) и статора (фиксированный механизм). Роторный узел находится во внутренней части статора, но бывают конструкции, когда ротор расположен поверх статора.

В состав ротора входят постоянные магниты, отличающиеся повышенной коэрцитивной силой.

Конструктивно СД делятся на два типа по полюсам:

Неявно выраженные. Отличаются одинаковой индуктивностью по поперечной и продольной оси.
Явно выраженные. Поперечная и продольная индуктивность имеют разные параметры.

Конструктивно роторы бывают разными устройством и по конструкции.

В частности, магниты бывают:

Наружной установки.
Встроенные.

Статор условно состоит из двух компонентов:

Кожух.
Сердечник с проводами.

Обмотка статорного механизма бывает двух видов:

Распределенная. Ее отличие состоит в количестве пазов на полюс и фазу. Оно составляет от двух и более.
Сосредоточенная. В ней количество пазов на полюс и фазу всего одно, а сами пазы распределяются равномерно по поверхности статорной части. Пара катушек, формирующих обмотку, могут соединяться в параллель или последовательно. Минус подобных обмоток состоит в невозможности влияния на линию ЭДС.

Форма электродвижущей силы электрического синхронного мотора бывает в виде:

Трапеции. Характерна для устройств с явно выраженным полюсом.
Синусоиды. Формируется за счет скоса наконечников на полюсах.

Если говорить в целом, синхронный мотор состоит из следующих элементов:

узел с подшипниками;
сердечник;
втулка;
магниты;
якорь с обмоткой;
втулка;
«тарелка» из стали.

Принцип работы

Сначала к обмоткам возбуждения подводится постоянный ток. Он создает магнитное поле в роторной части. Статор устройства содержит обмотку для создания магнитного поля.

Как только на статорную обмотку подается ток переменной величины, по закону Ампера создается крутящий момент, и ротор начинает вращаться с частотой, равной частоте тока в статорном узле. При этом оба параметра идентичны, поэтому и двигатель носит название синхронный.

Роторная ЭДС формируется, благодаря независимому источнику питания, что позволяет менять обороты и не привязываться к мощности подключенных потребителей.

С учетом особенностей работы синхронный электродвигатель не может запуститься самостоятельно при подключении к трехфазному источнику тока.

Сфера применения

Электродвигатель синхронного типа имеет широкую сферу применения, благодаря постоянству частоты вращения.

Эта особенность расширяет сферу его применения:

энергетика: источники реактивной мощности для поддержания напряжения, сохранение устойчивости сети при аварийных просадках;
машиностроение, к примеру, при изготовлении гильотинных ножниц с большими ударными нагрузками;
прочие направления — вращение мощных компрессоров или вентиляторов, генераторы на электростанциях, обеспечение устойчивой работы насосного оборудования и т. д.

Как подключить электродвигатель 380В на 220В

Преимущества и недостатки

После рассмотрения конструктивных особенностей, принципа работы и сферы применения СД подведем итог по положительным / отрицательным особенностям.

Плюсы:

Возможность работы при косинусе Фи равном единице (отношение полезной мощности к полной). Эта особенность улучшает косинус Фи сети. При работе с опережающим током синхронные машины генерируют реактивную мощность, которая поступает к асинхронным моторам и уменьшает потребление «реактива» от генераторов электрических станций.
Высокий КПД, достигающий 97-98%.
Повышенная надежность, объясняемая большим воздушным зазором.
Доступность регулирования перегрузочных характеристик, благодаря изменению тока, подаваемого в ротор.
Низкая чувствительность к изменению напряжения в сети.

Минусы:

Более сложная конструкция и, соответственно, высокая стоимость изготовления.
Трудности с пуском, ведь для этого нужные специальные устройства: возбудитель, выпрямитель.
Потребность в источнике постоянного тока.
Применение только для механизмов, которым не нужно менять частоту вращения.

Пример СД2-85/37-6У3, 500кВт, 1000об/мин, 6000В.

СД2-85/37-6У3, 500кВт, 1000об/мин, 6000В

Признаки и причины неисправности генератора

Неисправности автомобильного генератора условно делятся на электрические и механические. К электрическим относятся:

Износ и выход из строя щеток.
Нарушения контакта или обрыв электрических цепей.
Короткое замыкание обмоток ротора.
Поломка регулятора напряжения или диодного моста.

Механические неисправности, как правило, возникают при износе подшипников, что вызывает радиальное биение ротора, который будет задевать обмотку статора и провоцировать возникновение короткого замыкания. О неисправности генератора можно судить по следующим признакам:

Во время работы двигателя горит или мигает лампа разряда аккумулятора.
Перезаряд аккумулятора или его регулярная разрядка.
Тусклая работа фар и электроприборов во время работы двигателя.
Сила света фар изменяется в зависимости от частоты оборотов двигателя.
От генератора во время его работы слышатся посторонние звуки.

Диагностика неисправностей генератора проводится путем проверки снятого изделия на специальном стенде или замером напряжения на клеммах аккумуляторной батареи при работающем и неработающем двигателе. Если при запущенном двигателе тестер показывает напряжение 13,8-14,7 В (в зависимости от модели машины), значит с генератором все в порядке. Напряжение ниже 12В говорит о его поломке.

Другие показания, также не соответствующие номиналу согласно технической документации, говорят о существующих неполадках, в частности о возможном выходе из строя регулятора напряжения. При механических повреждениях производят разборку изделия и замену износившихся частей. При повреждении обмоток ротора производится их замена методом перемотки на новые. При невозможности проведения ремонта или его стоимости, сравнимой с ценой готового изделия, производят полную замену.

Неисправности автогенераторов и способы их устранения

При работе генераторов могут возникать неисправности механического и электрического характера. Зачастую одна вовремя не исправленная поломка становится причиной других.

Признаки повреждения генератора:

мигание или постоянная работа лампы зарядки при работающем моторе;
недостаточная зарядка или перезаряд аккумулятора;
тусклый свет внешней световой сигнализации;
пульсации свечения ламп;
значительное увеличение яркости свечения ламп при повышении оборотов;
посторонние звуки, источником которых является генератор или привод.