Генератор г 250 регулятор напряжения

Генератор УАЗ 469

Автомобильный двигатель внутреннего сгорания УМЗ-417, устанавливаемый на УАЗ 469, комплектуется генератором постоянного тока Г250П2. Главная и единственная функция этого агрегата – преобразование механической энергии вращения коленчатого вала двигателя в электрическую энергию.

При движении транспортного средства все элементы электросети получают необходимое электричество только от работающего генератора. Это система зажигания, приборы освещения, коммутационное оборудование, бортовой компьютер, диагностическая система. От генератора также заряжается аккумуляторная батарея. Обычно для всех легковых автомобилей используются генераторы мощностью около 1 кВт.

Устройство генератора УАЗ 469

Генератор на УАЗ 469 представляет собой установку для выработки электрической энергии. Агрегат запускается при повороте ключа на старт в выключателе зажигания автомобиля. В режиме запущенного двигателя генератор вращается постоянно до самой остановки двигателя внутреннего сгорания.

Вокруг генераторного шкива имеются гнутые пластины, изготовленные в форме русской буквы «Г». Набор таких пластин составляет 12 штук. Это лопасти генератора, которые при вращении шкива нагнетают холодный воздух на корпус агрегата. Таким образом, осуществляется его охлаждение, поскольку при интенсивном вращении корпус сильно разогревается.

На автомобилях УАЗ 469 используется генератор Г250П2 переменного тока со встроенным выпрямительным блоком ВБГ-1 или ПБВ-4-45, работающий совместно с регулятором напряжения, 665.3701-01 или 161.3771, переменного тока со встроенными интегральными регуляторами напряжения.

Генератор Г250П2 представляет собой трехфазную синхронную электрическую машину переменного тока с электромагнитным возбуждением и встроенным кремниевым выпрямителем БПВ4-45. Генератор Г250П2 имеет не один, а два вывода «Ш». Подключение генератора УАЗ 469 осуществляется по схеме.

Конструкция генератора содержит следующие основные элементы: неподвижный статор, вращающийся ротор, крышку со стороны контактных колец, щеткодержатель, выпрямительный блок, крышку со стороны привода и шкив вентилятора.

Генератор Г250П2

1. Крышка подшипника
2. Втулка
3. Задний шарикоподшипник
4. Вывод «Ш»
5. Щеткодержатель
6. Щетки
7. Обмотка статора
8. Статор
9. Обмотка ротора
10. Ротор
11. Передняя крышка
12. Крыльчатка
13. Шкив
14. Шпонка
15. Втулка
16. Передний шарикоподшипник
17. Передняя крышка
18. Крышка подшипника
19. Втулка
20. Вал ротора
21. Контактные кольца
22. Выпрямительный блок
23. Задняя крышка

Технические характеристики генератора Г250П2

• Направление вращения (со стороны привода) — правое;
• Напряжение (номинальное), В — 14;
• Номинальный ток, А — 28;
• Максимальный ток, А — 40+-5;
• Частота вращения вала генератора, при которой достигается напряжение на клеммах 12.5 Вольт при температуре окружающего воздуха и генератора 20 градусов, оборотов в минуту :
  • при токе, равном нулю : 900;
  • при токе нагрузки 28 А : 2100.
• Число фаз статора (соединены звездой) — 3;
• Число катушек в фазе — 6;
• Число катушек статора — 18;
• Число витков в катушке статора — 13;
• Обмотка статора — провод ПЭВ-2, 1.35-1.46 мм;
• Катушка обмотки возбуждения — провод ПЭВ, 0.74-0.83 мм;
• Число витков в катушке — 490+-10;
• Сопротивление обмотки возбуждений при 20 градусов, Ом — 3.7+0.2;
• Ток обмотки возбуждения, А — не более 3.05+-0,2;
• Тип щеток — М1;
• Усилие нажатия пружин на щетки, гс — 180-260;
• Шариковые подшипники :
  • в передней крышке : 180603-КС9;
  • в задней крышке : 180502-КС9Ш.
• Число диодов выпрямительного блока : 6;
• Допустимый ток на каждый диод, А : 10.;
• Допустимое падение напряжения при токе 10 А, В : не более 1.

Изготовителями и поставщиками генераторов Г250П2 для Ульяновского автомобильного завода являются предприятие АТЭ-1 г. Москва и объединение ПРАМО, город Ржев. Этими генераторами комплектуется бензиновый двигатель внутреннего сгорания УМЗ-417, устанавливаемый на автомобиль УАЗ 469.

Схема подключения генератора УАЗ 469

Электрическая схема подключения генератора Г250П2:

1. Тахометр
2. Электродвигатель
3. Генератор
4. Вольтметр
5. Амперметр
6. Выключатель
7. Реостат на 40 А
8. Вольтметр
9. Реостат на 5 А
10. Выключатель
11. Аккумуляторная батарея

Схема подключения генератора УАЗ 469 показана на рисунке вверху. Статор набран из отдельных пластин, соединенных в пакет, и имеет 36 пазов, в которых заложены трехфазные обмотки, соединенные в звезду. Ротор генератора состоит из обмотки возбуждения, намотанной на отдельную втулку.

К торцам втулки примыкают два клювообразных полюсных наконечника, образующих двенадцатиполюсную магнитную систему. Концы обмотки возбуждения припаяны к двум контактным кольцам. Втулка, полюсные наконечники и контактные кольца напрессованы на вал. В алюминиевой крышке со стороны контактных колец установлены выпрямительный блок и щеткодержатель.

Крышка со стороны привода также изготовлена из алюминия. В обеих крышках имеются вентиляционные окна и лапы для крепления на двигателе. Шкив и вентилятор устанавливаются на вал генератора на шпонке и закрепляются гайкой с пружинной шайбой. Схема подключения генератора УАЗ 469 старого образца приблизительно аналогичная нынешнему прибору. Схема сборки генератора Г250П2 изображена на рисунке внизу.

Ремень генератора

Приводом от коленчатого вала двигателя на шкив генераторной установки служит гибкая ременная передача. Ремень стандартного размера, он вставляется в ручьи шкивов на валу двигателя и на самом генераторе. Натяжение ремня осуществляется регулировкой кронштейна генератора на двигателе.

Генератор Г250П2 крепится на кронштейне к блоку двигателя УМЗ-417 с правой стороны. Приводится во вращение с помощью клиновидного ремня от шкива коленчатого вала. На УАЗ обычно ставится ремень генератора УАЗ 469, размер которого 1 275 мм. Модель ремня 6 РK 1275. Аббревиатура означает: 6 ручейков, РК – поликлиновой, длина 1 275 миллиметров. Это размер ремня генератора УАЗ 469 двигатель 417.

Принцип действия генератора Г250П2

Принцип действия генератора Г250П2 основан на явлении магнитной индукции. При пуске двигателя на обмотку ротора от аккумуляторной батареи подается ток, создающий магнитное поле возбуждения. При вращении ротора это магнитное поле пересекает проводники обмоток статора, в результате чего в обмотках статора индуцируется переменная электродвижущая сила.

Поскольку обмотки сдвинуты друг относительно друга, то и их ЭДС также сдвинуты на 120 градусов. Таким образом, на выходе обмоток статора при вращении ротора появляется трехфазный переменный ток. Но все потребители в автомобиле работают на постоянном токе. Чтобы его получить, в генератор встроен выпрямительный блок БПВ4-45, который содержит шесть диодов Д104-20 или Д104-20Х.

Подключение генератора УАЗ 469

Для удобства и понимания действий, проводимых с генератором, рекомендуется изучить схему подключения. На рисунке показана схема проводов, которые используются в процессе зарядки.

Особое внимание необходимо уделить размеру ремня, который является важной составляющей в работе генератора. На УАЗ обычно ставится ремень 6 РK 1275. Выполнение любой работы происходит поэтапно. От соблюдения очередности действий зависит успех проводимых операций. Для подключения генератора к системе автомобиля достаточно совершить 5 простых шагов.

1. Первым делом следует отключить подачу электричества.
2. Включить и прогреть бензогенератор.
3. Подключить агрегат к сети.
4. Отсоединить генератор от резервной сети и заглушить. Если сделать это неправильно, агрегат может повредиться и прийти в негодность.
5. Подключить электросеть.

Транспортное средство нужно подготовить к проведению ремонта. Перед тем как отключить генератор для замены, необходимо установить автомобиль на ровной поверхности и зафиксировать. Обязательным условием является очистка всех элементов машины, в том числе днища.

Работы следует проводить только в присутствии механика. Ремонт в мастерской обойдется дороже, но качество его выполнения будет намного лучше. Следует учесть цену самого генератора. Так как ситуация на рынке нестабильная, стоимость агрегата может быстро меняться.

При покупке нового оборудования следует обращать внимание на срок гарантии и качество изготовления. Рекомендуется приобретать изделия только известных производителей. При выходе из строя генератора нередко приходится менять и ремень. Для этого необходимо проделать несколько простых действий.

Ремень привода извлекается из автомобиля. Затянутый болт следует немного ослабить, но не откручивать полностью, благодаря этому натяжение ремня уменьшится. Далее необходимо установить новый ремень. При этом нужно соблюсти все стандарты, главным из которых является ослабление не более 15 мм при нагрузке в 8 кгс.

Нагрузка должна придаваться на середине механизма. После проверки следует закрепить регулировочный болт и установить на прежнее место ремень привода. Вот так подключается генератор уаз 469. Цена агрегата в Москве – около 5000 рублей, на российских рынках – 4000 рублей.

Видео: Проблемы с генератором УАЗ 469 и пути их решения

Источник

Ремонт и восстановление генератора переменного тока Г-250

Назначение и устройство генератора переменного тока. Технические характеристики, неисправности, ремонт и восстановление генератора Г-250. Технологический процесс замены регулятора напряжения, разборки и проверки. Слесарные инструменты и приспособления.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.Allbest.ru/

Роль автомобильного транспорта довольно велика в народном хозяйстве и в Вооруженных Силах Украины. Автомобиль служит для быстрого перемещения грузов и пассажиров по различным типам дорог и местности. Автомобильный транспорт играет важнейшую роль во всех сторонах жизни страны. Без автомобиля невозможно представить работу ни одного промышленного предприятия, государственного учреждения, строительной организации, коммерческой фирмы, предприятия сельского хозяйства, воинской части. Значительное количество грузовых и пассажирских перевозок приходится на долю этого транспорта. Легковой автомобиль широко вошел в быт трудящихся нашей страны, стал средством передвижения, отдыха, туризма и работы.

Велико значение автомобиля в Вооруженных Силах Украины. Боевая и повседневная деятельность войск непрерывно связана с использованием автомобильной техники. От ее наличия и состояния зависят подвижность, маневренность частей, выполнение боевой задачи. На автомобилях устанавливаются ракетные установки, радиолокационные станции, специальное оборудование; автомобильные тягачи используются для буксировки ракет, артиллерийских систем, минометов, самолетов, специальных прицепов. Созданы специальные машины обеспечения: автотопливозаправщики, кислородозаправщики, пусковые агрегаты, краны, штабные автобусы, ремонтные мастерские, машины химических войск, инженерные, санитарные, пожарные и др. Без участия автомобильной техники ни один самолет не может подняться в воздух. Проверка электрических, гидравлических, пневматических и других систем, заправка горючим, маслом, кислородом, воздухом, боеприпасами, буксировка самолетов, очистка взлетно-посадочных полос все это выполняют автомобили.

Таким образом, автомобиль стал неотъемлемым элементом в сложной деятельности Вооруженных Сил Украины и народного хозяйства.

Автомобили классифицируют по назначению, проходимости и типу двигателя.

По назначению они делятся на транспортные и специальные:

— транспортные автомобили служат для перевозки различного рода грузов и личного состава (пассажиров); они подразделяются на грузовые и пассажирские. Первые из них различаются по грузоподъемности и типу кузова, а пассажирские в зависимости от конструкции и вместимости кузова делятся на автобусы и легковые автомобили.

— специальные автомобили предназначены для выполнения специальных работ или приспособлены для перевозки определенного вида грузов. На них монтируются оборудование, вооружение или устанавливается специальный кузов. Сюда относятся подвижные мастерские, радиостанции, топливозаправщики, краны и др. В армии к специальным автомобилям относятся также тактические транспортеры, предназначенные для подвоза боеприпасов, продовольствия и эвакуации раненых в районе переднего края; колесные тягачи для буксировки тяжелых прицепов и полуприцепов; многоосные шасси, применяемые для транспортировки длинномерных неделимых грузов большой массы.

К специальным относятся и спортивные автомобили, предназначенные для тренировки и соревнований.

По проходимости автомобили делятся на три группы:

— обычной (дорожной), повышенной и высокой проходимости. Первые из них (ЗИЛ-130) используются главным образом на дорогах.

— повышенной проходимости — ГАЗ-66 и ЗИЛ-131 — могут двигаться по дорогам и участкам местности вне дорог. Автомобили высокой проходимости — по дорогам и вне дорог, к ним относятся многоосные автомобили и специальные автопоезда.

По типу двигателя автомобили делятся на автомобили с:

Карбюраторные двигатели работают главным образом на бензине, дизели — на тяжелом (дизельном) топливе, газобаллонные — на сжатом или сжиженном газе, газогенераторные — на твердом топливе (древесина, уголь).

Каждый автомобиль можно разделить на следующие основные части: двигатель, шасси, кузов, электро- и специальное оборудование.

Двигатель является источником механической энергии, приводящей автомобиль в движение. Сейчас применяются в основном поршневые двигатели внутреннего сгорания, реже электрические (в качестве экспериментальных) и другие.

Шасси, состоящее из трансмиссии, ходовой части и систем управления, образуют агрегаты и механизмы, которые служат для передачи усилия от двигателя к ведущим колесам, для управления автомобилем и его передвижения.

Кузов служит для размещения водителя, личного состава и грузов. У грузовых автомобилей общетранспортного и многоцелевого назначения кузов состоит из кабины, грузовой платформы и оперения

Электрооборудование составляют узлы и приборы, предназначенные для воспламенения рабочей смеси в двигателе, освещения и сигнализации, пуска двигателя, питания контрольно-измерительных приборов.

К специальному оборудованию относятся лебедка, система регулирования давления воздуха в шинах, подъемник запасного колеса.

1.1 Назначение генератора переменного тока

Генератор служит для преобразования механической энергии в электрическую, необходимую для питания всех приборов электрооборудования автомобиля (кроме стартера) и для заряда аккумуляторной батареи.

Он является основным источником электрической энергии на автомобиле.

К генераторам предъявляются следующие требования: простота конструкции; долговечность и надежность в эксплуатации; малые габариты, масса и стоимость; большая удельная мощность (мощность на 1 кг массы); возможность обеспечения заряда аккумуляторных батареи при малой частоте вращения коленчатого вала двигателя в режиме холостого хода.

В настоящее время на автомобилях получили широкое распространение генераторы переменного тока со встроенными кремниевыми диодами, что вызвано преимуществами их конструкции перед генераторами постоянного тока: меньшая масса при той же мощности, большой срок службы, меньший расход меди (в 2—2,5 раза), возможность повышения передаточного числа от двигателя к генератору до 2,5—3,0. В этом случае на оборотах холостого хода двигателя генератор отдает до 25—50% своей мощности, что улучшает условия заряда аккумуляторной батареи на автомобиле, а, следовательно, и ее срок службы.

Отсутствие коллектора в генераторах переменного тока позволяет повысить максимальную частоту вращения ротора до 12 тыс. об/мин. Такая конструкция генератора позволяет повысить частоту вращения ротора генератора и при работе двигателя в режиме холостого хода. Поэтому генераторы в этом режиме работы двигателя развивают до 40% номинальной мощности, что тоже улучшает заряд батарей.

Генератор является основным источником электрической энергии системы энергоснабжения, обеспечивающим питание всех потребителей и заряд аккумуляторной батареи при работе двигателя.

К генераторам предъявляются следующие требования: простота конструкции; долговечность и надежность в эксплуатации; малые габариты, масса и стоимость; большая удельная мощность (мощность на 1 кг массы); возможность обеспечения заряда аккумуляторных батарей при малой частоте вращения коленчатого вала двигателя в режиме холостого хода.

Перечисленным требованиям в большей степени удовлетворяют только генераторы переменного тока со встроенными кремниевыми диодами, поэтому они нашли широкое применение на современных автомобилях.

Автомобильный генератор переменного тока — трехфазный, синхронный, с электромагнитным возбуждением, у которого частота наводимой э.д.с. пропорциональна частоте вращения ротора генератора.

Такие генераторы по сравнению с генераторами постоянного тока проще по конструкции, имеют меньшие габаритные, размеры и массу при той же мощности, более надежны в эксплуатации, а расход меди на обмотки примерно в 2,5 раза меньше. В генераторах переменного тока нет коллектора, вместо сложной обмотки якоря применятся технологически простая обмотка статора, обмотка возбуждения состоит из одной катушки. Удельная мощность генераторов постоянного тока не превышает 45 Вт, а генераторов переменного тока достигает до 143 Вт (Г266).

Отсутствие коллектора в генераторах переменного тока позволяет повысить максимальную частоту вращения ротора до 12 тыс. об/мин. Такая конструкция генератора позволяет повысить частоту вращения ротора генератора и при работе двигателя в режиме холостого хода. Поэтому генераторы в этом режиме работы двигателя развивают до 40% номинальной мощности, что улучшает заряд батарей.

На автомобиле ГАЗ-53А установлен генератор Г250-Г1, ЗИЛ-130 — генератор Г250-И1, ГАЗ-24 «Волга» — генератор Г250-Е1. Принципиально эти генераторы устроены и действуют одинаково, но несколько различаются мощностью.

Генератор укреплен в передней части двигателя при помощи кронштейна и распорной планки. Ротор генератора приводится во вращение трапециевидным ремнем: у двигателей ГАЗ-24 и ЗИЛ-130 — непосредственно от шкива коленчатого вала, у 3M3-53 — от шкива вентилятора, приводимого от шкива коленчатого вала.

Основные части генератора переменного тока — статор, ротор и выпрямительное устройство.

Статор — пакет пластин из электротехнический стали, имеющий 18 пазов. В пазы помещена обмотка из 18 катушек, образующих 3 фазы, соединенные между собой звездой. Тремя шпильками статор зажат между передней и задней крышками корпуса генератора, изготовленными из алюминиевого сплава.

Ротор состоит из вала, установленной на нем катушки с обмоткой возбуждения, двух напрессованных на вал шестиполюсных когтеобразных наконечников, образующих сердечник ротора, и двух контактных колец, к которым присоединены концы обмотки возбуждения.

Полюсы («когти») наконечников с северной полярностью размещают в промежутках между полюсами наконечников с южной полярностью. Таким образом, северные и южные полюсы сердечника ротора чередуются между собой.

Вал ротора вращается в шариковых подшипниках закрытого типа, помещенных в гнездах крышек генератора. Смазывают подшипники только при разборке генератора. Со стороны привода на валу ротора установлены и закреплены гайкой вентилятор, создающий поток воздуха для охлаждения полости генератора, и шкив привода ротора.

На задней крышке корпуса генератора укреплен щеткодержатель с двумя щетками, прижатыми к контактным кольцам ротора пружинами; одна щетка соединена с массой, другая с выводным зажимом Ш на крышке корпуса генератора. Щетки служат для соединения обмотки возбуждения ротора, создающей магнитное поле, с питающим ее источником постоянного тока (аккумуляторной батареей или через выпрямительное устройство обмоткой статора).

На внутренней, торцовой поверхности задней крышки смонтированы шесть кремниевых диодов выпрямительного устройства: три диода Д242 на алюминиевом радиаторе, соединенные гибким проводником с изолированным зажимом «+» генератора, и три диода Д242АП обратной полярности — непосредственно на крышке. Диоды собраны в трехфазную мостовую схему выпрямления, соединенную с обмоткой статора.

Генератор работает следующим образом (рис. 1). При включении зажигания выключателем зажигания через обмотку возбуждения ротора начинает протекать постоянный ток от аккумуляторной батареи. При этом в сердечнике ротора образуется магнитное поле, замыкающееся через статор. Во время вращения ротора магнитное поле его полюсов, пронизывающее витки катушек статора, изменяется, и в каждой из них поочередно индуцируется переменная ЭДС. По мере увеличения частоты вращения вала ротора эта ЭДС возрастает.

С момента, когда ЭДС генератора превысит ЭДС аккумуляторной батареи, питание всех потребителей энергии (аккумуляторная батарея, обмотка возбуждения генератора, приборы освещения и т.д.), установленных на автомобиле, производится от генератора через выпрямитель.

Регулирование напряжения генератора

При повышении частоты вращения коленчатого вала двигателя ЭДС в обмотках статора генератора и напряжение в его внешней цепи увеличиваются.

Рис. 1. Принципиальная (упрощенная) схема регулирования напряжения генератора переменного тока

1 — выпрямитель генератора; 2 — обмотка статора; 3 — обмотка возбуждения ротора; 4 — аккумуляторная батарея; 5 — контактные кольца ротора; 6 — амперметр; 7 — выключатель зажигания; 8 — обмотка сердечника регулятора напряжения; 9 и 10 — пружина якоря и якорь регулятора напряжения; 11 — резистор; 12 и 13 — неподвижный и подвижной контакты реле-регулятора; 14 — щетки

Основная часть регулятора — электромагнитное реле, имеющее сердечник с обмоткой, стойку с неподвижным контактом и качающийся якорь с подвижным контактом. Пружиной якоря подвижный контакт прижимается к неподвижному. Обмотка сердечника регулятора соединена с зажимами «+» и «—» генератора. Параллельно контактам присоединен резистор.

Пока напряжение генератора остается в пределах допустимого, контакты реле замкнуты и через них протекает ток обмотки возбуждения по следующей цепи: зажим «+» генератора — выключатель зажигания—зажим ВЗ — внешний магнитопровод (ярмо) — якорь контакты реле-регулятора — зажимы реле-регулятора и генератора — щетка — первое контактное кольцо — обмотка всзбуждения — второе контактное кольцо — щетка — масса —зажкм «—» генератора. В этом случае реле-регулятор не воздействует на напряжение генератора.

Если напряжение генератора становится выше допустимого, магнитное поле сердечника реле усиливается и сердечник притягивает якорь с подвижным контактом, вследствие чего контакты размыкаются, и в цепь обмотки возбуждения включается резистор. Магнитное поле ротора становится слабее, и напряжение генератора падает. После этого контакты реле-регулятора снова замыкаются, и описанный процесс повторяется. Замыкание и размыкание контактов происходит с большой частотой (якорь вибрирует), благодаря чему сглаживаются колебания напряжения.

На автомобиле ГАЗ-53А устанавливают более сложный контактно-транзисторный реле-регулятор РР-362 (рис. 2).

Этот реле-регулятор состоит из транзистора Т и двух электромагнитных реле — регулятора напряжения РН и реле защиты РЗ. Транзистор установлен на малой панели корпуса реле-регулятора, а РН и РЗ — на большой панели.

Все эти приборы защищены общей крышкой.

Принцип регулирования напряжения генератора контактно-транзисторным реле-регулятором такой же, как у описанного выше вибрационного реле-регулятора. При повышении напряжения генератора сверх нормы в цепь его обмотки возбуждения включаются добавочные резисторы, уменьшающие силу тока в этой обмотке, а следовательно, и создаваемое ею магнитное поле, вследствие чего напряжение генератора снижается. Однако если через контакты вибрационного регулятора напряжения протекает сильный ток обмотки возбуждения генератора, вызывая их быстрое подгорание и снижение надежности действия этого прибора, то в контактно-транзисторных реле-регуляторах ток возбуждения генератора замыкается транзистором. Через контакты регулятора напряжения протекает только слабый ток, управляющий транзистором, благодаря чему исключается подгорание контактов. Происходит это так: если напряжение генератора повышается сверх допустимого, контакты регулятора напряжения замыкаются, соединяют базу транзистора с положительным зажимом генератора и транзистор запирается, вследствие чего в цепь обмотки возбуждения включаются дополнительные резисторы.

Рис. 2. Схема реле-регулятора РР-362

РН — регулятор напряжения; РЗ — реле защиты; Т — транзистор; М, ВЗ и Ш — зажимы; 1 и 5 — пружины якорей; 2 — обмотка РН; 3 и 9 — контакты; 4, 10 и И — диоды реле-регулятора; 6, 7 и 8 — обмотки 12, 13, 14 и 15 — резисторы; 16 — выключатель зажигания; 17 — амперметр; 18 — аккумуляторная батарея; 19 — обмотка ротора генератора; 20 — обмотка статора; 21 — диод выпрямительного устройства генератора

Реле защиты предохраняет транзистор от повреждений в случаях коротких замыканий в цепях генератора и реле-регулятора, когда сила тока, протекающего через транзистор, резко возрастает. При таких замыканиях магнитное поле сердечника РЗ усиливается, и его контакты размыкаются, вследствие чего транзистор запирается и прекращается протекание через него тока.

На автомобили ЗИЛ-130 и ГАЗ-24 «Волга» устанавливают бесконтактно-транзисторный реле-регулятор РР-350, не имеющий электромагнитного реле. Действие этого прибора основано, как и у других реле-регуляторов, на изменении тока в обмотке возбуждения генератора путем включения в ее цепь добавочных резисторов.

Автомобильный генератор состоит из следующих основных деталей: ротор, статор, крышки, выпрямительный и щеточный узлы. Корпуса, как отдельной детали, генераторы не имеют и собираются в один блок с помощью передней и задней крышек. Наиболее распространенная конструкция генератора показана на рис. 3. Это генератор на базе самого массового в России генератора Г250 со встроенным интегральным регулятором напряжения.

Рис. 3. Автомобильный генератор 17.3701

1,3 — передняя и задняя крышки; 2 ? магнитопровод статора; 4 — выпрямительный узел; 5 — кольца; 6 — щетки; 7 — щеточный узел; 8 — регулятор напряжения; 9, 13 — клювообразные полюсные половины ротора; 10, 12 — обмотки статора и возбуждения; 11 — втулка; 14 — шкив; 15 — крыльчатка вентилятора.

Ротор располагается внутри генератора и вращается с большой угловой скоростью.

Ротор состоит из стального вала, на котором крепятся клювообразные полюсные половины ротора 9 и 13 (см. рис. 3), токоподводящие кольца 5, обмотка возбуждения и шкив 14 с крыльчаткой вентилятора 15.

Шкив крепится гайкой с пружинной шайбой и фиксируется на шпонке.

В средней части ротора установлена втулка, на которой крепится обмотка возбуждения. Обмотка возбуждения наматывается медным изолированным проводом. Обмотка возбуждения при вращении ротора тоже вращается и ток к ней подводится с помощью щеток и колец 5, к которым припаяны выводы обмотки. Обмотка рассчитана на прохождение электрического тока 3…4А, имеет большое число витков и значительную индуктивность.

С обеих сторон обмотка возбуждения охватывается полюсными половинами, по которым проходит магнитный поток, создаваемый током обмотки возбуждения.

Ротор генератора вращается на двух шариковых подшипниках закрытого типа. При сборке генератора подшипники смазываются консистентной смазкой. Со стороны шкива устанавливается подшипник большего диаметра, чем с противоположной стороны. Этот подшипник работает в более тяжелых условиях, так как нагружен усилием натяжения ремня. Во время эксплуатации он отказывает чаще, чем подшипник на задней крышке. Этот подшипник закрывается крышкой, на которой нанесена маркировка генератора.

При работе генератора через него продувается воздух, что необходимо для охлаждения обмоток и выпрямительных диодов. С воздухом поступает пыль, вода и др., которые загрязняют генератор и способствуют износу подшипников, щеток и токоподводящих колец.

Между передней 1 и задней 3 крышками устанавливается статор 2.

Крышки стягиваются крепежными винтами.

Для предотвращения потерь на вихревые токи магнитопровод статора изготавливается из тонких пластин электротехнической стали. Пластины изолируются друг от друга лаковым покрытием.

При штамповке в пластинах вырубаются пазы, в которые потом укладываются обмотки статора, обмотки изолируются от пластин прокладками из электротехнического картона. Статор имеет 18 обмоток, а ротор по18 полюсов на полюсных половинах.

Обмотки статора наматываются изолированным медным проводом диаметром 1,2…1,6 мм и пропитываются лаком МЛ-92. Выводы обмоток подключаются к выпрямительному блоку 4. Чаще всего обмотки подключаются по схеме “звезда”. При изготовлении генератора обмотки наматываются отдельно и потом закладываются в пазы пластин статора.

Конструктивно выпрямительный узел состоит из двух выпрямительных блоков, закрепленных на задней крышке и изолированных друг от друга пластмассовыми шайбами.

Выпускаются выпрямительные блоки типов БПВ и ВБГ. В настоящее время блоки типа ВБГ применяются редко, так как они имеют более сложную конструкцию.

Основу выпрямительного блока БПВ составляют штампованные алюминиевые пластины, в которые запрессованы кремниевые диоды.

Во всех блоках используются диоды марок Д104-20 и Д104-20х. Всего в выпрямительном узле установлено 6 диодов. Три диода Д104-20 прямой проводимости и три диода Д104-20х обратной проводимости. Диоды по конструкции одинаковые. Чтобы их отличать друг от друга на диодах прямой проводимости нанесена красная полоска, а на диодах обратной проводимости — черная. При изготовлении или ремонте блоков диоды запрессовываются в пластины усилием не более 5000 Н.

Три диода прямой проводимости запрессовываются анодами в одну пластину и три диода обратной проводимости запрессовываются катодами в другую. Алюминиевые пластины используются одновременно в качестве соединительных проводов и радиаторов для охлаждения. Сокращаются размеры выпрямительных узлов и число соединительных проводов.

В выпрямительных узлах БПВ 8-10014 автобусных генераторов Г286 и Г289 используется 12 диодов. Генератор 37.3701 с выпрямительным узлом БПВ 11-60 содержит 9 диодов, три из которых марки КД223А используются для подачи тока на обмотку возбуждения генератора.

На пластинах выпрямительных блоков имеются три клеммы, к которым подключаются фазные выводы статора и выводы диодов.

С помощью щеточного узла подводится ток к обмотке возбуждения генератора. Щеточный узел располагается на задней крышке генератора. Он крепится к крышке двумя винтами.

Щеточный узел имеет полиэтиленовый корпус, в котором выполнены пазы для щеток.

На генераторах Г221, Г222 и 37.3701 используются электрографитированные щетки ЭГ51А размером 5х8х18 мм. Для других генераторов применяются металлографитированные щетки М1А размером 6х6,5х18 мм.

При изготовлении щеток в них запрессовывают многожильные медные провода, на которые одевают пружины и провода припаивают к контактам щеточного узла. Пружины обеспечивают надежный контакт щеток с кольцами ротора.

У генератора Г250 одна щетка соединена с корпусом генератора, а другая изолирована и подключена к клемме Ш. У других моделей генераторов, рассчитанных на подключение регуляторов напряжения с кремниевыми транзисторами, обе щетки изолированы от корпуса.

На современных генераторах применяют интегральные регуляторы напряжения, которые устанавливают непосредственно на щеточные узлы. Для этого применяются пластмассовые корпуса узлов большего размера.

Во время эксплуатации генератора щетки изнашиваются и их приходится заменять на новые. Нередко, из-за загрязнения пылью, щетки зависают в направляющих корпуса.

Генератор собирается с помощью двух крышек: передней (со стороны шкива) и задней, изготовленных из алюминиевого сплава. В крышках выполнены посадочные места под подшипники и отверстия для крепления узлов генератора.

В нижней части крышек изготовлены приливы с отверстиями для крепления генератора к двигателю автомобиля. В эти отверстия запрессованы стальные втулки, через которые проходит крепежный болт. На этом болту поворачивается генератор при натяжении ремня.

В верхней части передней крышки имеется кронштейн, с помощью которого генератор фиксируется в заданном положении.

На задней крышке генератора Г250 выполнены надписи токоподводящих клемм. В месте подсоединения выпрямительного блока к крышке генератора на массу подписан знак “-“. Вывод “плюс” c генератора изолирован от корпуса пластмассовыми втулками и подписан знаком “+”. Изолированный вывод обмотки возбуждения обозначен буквой Ш.

На автомобилях ВАЗ применена цифровая маркировка клемм всех электрических агрегатов и приборов. Клемма “+” генератора обозначена цифрой 30, а клемма Ш — цифрой 67.

В крышках выполнены отверстия для прохода охлаждающего воздуха, подаваемого крыльчаткой.

1.2.6 Генератор с неподвижной обмоткой возбуждения

С целью упрощения конструкции генератора и повышения надежности его работы изготавливаются генераторы, у которых обмотка возбуждения не вращается. При этом исключается щеточный узел и соответственно нет износа щеток. Конструкция такого генератора показана на рис. 4.

У этого генератора укорочены клювообразные полюсные половины и обмотка возбуждения крепится на стойках к статору в средней ее части. Стойки изготовлены в виде пластин и располагаются между полюсными половинами. Обмотка возбуждения расположена с зазорами и не касается вращающихся деталей ротора.

Рис. 4. Генератор 45.3701 с неподвижной обмоткой возбуждения

1,6 — задняя и передняя крышки; 2 — выпрямительный узел; 3 — обмотка возбуждения; 4 — статор; 5 — ротор; 7 — шкив; 8 — крыльчатка вентилятора

По старому обозначению в маркировке генератора указывалась буква Г (генератор), затем следовали цифры, отражающие модель генератора. После цифр добавляли букву и одну цифру, которые показывали вариант изготовления (модификацию).

Генераторы одной модели разных модификаций отличаются диаметрами шкивов и присоединительными размерами для их установки на разные двигатели.

Например, Г250Г2 представляет собой автомобильный генератор переменного тока модели 250 модификации Г2. Предназначен для установки на автомобили ГАЗ -53А.

По новому обозначению цифрами сначала пишется модель и модификация генератора, затем следует точка, потом одинаковое для всех генераторов обозначение генераторов 3701.

Автомобильный генератор представляет собой синхронный генератор переменного тока, работающий на встроенный выпрямитель. Принцип действия генератора основан на явлении электромагнитной индукции. Внутри генератора с помощью обмотки возбуждения создается магнитное поле. Намагничиваются полюсные половины ротора. При вращении ротора полюсные половины поочередно северным и южным полюсами подходят к обмоткам статора. В результате через статор и обмотки статора начинает циркулировать переменный магнитный поток. В обмотках статора индуктируется электродвижущая сила (ЭДС), прямо пропорциональная скорости изменения магнитного потока.

ЭДС на выводах обмотках статора:

индуктируется пропорционально величине магнитного потока Ф, создаваемого током возбуждения IВ и пропорционально числу оборотов N. Постоянная с учитывает число витков в обмотках статора, размеры генератора и др. Генераторы на большие напряжения изготавливаются с большим числом витков обмоток статора.

Ток возбуждения является свободным параметром, изменением которого поддерживается постоянное напряжение в бортовой сети автомобиля регулятором напряжения.

Синхронный генератор переменного тока является трехфазным генератором. На обмотках статора образуется переменное трехфазное напряжение, но в отличие от промышленной электрической сети частота этого напряжения переменная и зависит от угловой скорости вращения ротора генератора.

Число витков в обмотках статора и размеры статора конструкторами подобраны таким образом, что генератор обладает свойством самоограничения. С ростом числа оборотов увеличивается частота и возрастает внутреннее индуктивное сопротивление генератора. При прохождении переменного электрического тока по обмоткам статора, образуется падение напряжения на его внутреннем сопротивлении и генератор ограничивает ток, отдаваемый в нагрузку. Благодаря этому свойству, генератор не боится перегрузок и не нуждается в защите от перегрузки как генератор постоянного тока.

Генератор Г250 является одним из самых распространенных генераторов и имеет наиболее простую электрическую схему. Электрическая схема этого генератора показана на рис. 5.

Обмотки статора генератора подключены по схеме “звезда”. Ток на обмотку возбуждения ОВ подается от регулятора напряжения РН через щетки Щ1 и Щ2. Один вывод щеточного узла заземлен, а другой подключен к клемме Ш. Выводы фаз Ф1,Ф2,Ф3 обмоток статора СТ генератора подключены к диодам Д1…Д6 выпрямительного узла.

Ток возбуждения подается от регулятора напряжения и создает магнитное поле в клювообразных полюсных половинах ротора. При вращении ротора генератора через обмотки статора циркулирует переменный магнитный поток и в них индуктируется переменное трехфазное напряжение.

Рис. 5. Электрическая схема подключения генератора Г250 на автомобиле ГАЗ-53А

СТ — обмотки статора; ОВ — обмотка возбуждения; Щ1, Щ2 — щетки; +,-Ш — выводы генератора; РН — регулятор напряжения РР350; Ф1,Ф2,Ф3 — выводы фаз обмоток статора; Д1…Д6 — диоды; ВЗ — выключатель в замке зажигания; RН — реостат нагрузки.

Предположим, что в данный момент времени на фазе Ф1 наибольший потенциал, а на фазе Ф3 наименьший. Ток потечет от точки с наибольшим потенциалом к точке с наименьшим потенциалом через диод Д2 на вывод “+” генератора, потребитель RН на массу. С массы возвратится через диод Д6 к фазе Ф3. Сейчас в работе участвуют два диода Д2 и Д6. При другом распределении потенциалов будут работать тоже два диода: один сверху выпрямительного моста, а другой снизу. При разных комбинациях напряжений на фазах все шесть диодов поочередно участвуют в работе выпрямителя.

Ток возбуждения подается на регулятор напряжения через один из контактов ВЗ замка зажигания.

Приведенная выше электрическая схема включения генератора применяется на грузовых автомобилях. На эти автомобили устанавливается в щитке приборов амперметр контроля тока заряда и разряда аккумуляторной батареи.

На большинстве легковых автомобилей ВАЗ-2101…2107 в щитки приборов амперметр не устанавливается. Контроль работы генератора производится по лампе контроля заряда. При неработающем генераторе и включенном зажигании лампа на щитке приборов горит красным светом.

Для управления лампой установлено реле контроля заряда. Обмотка этого реле РКЗ рассчитана на 7 вольт (рис. 6). В обесточенном состоянии контакты реле КРКЗ поддерживаются пружиной замкнутыми.

При неработающим генераторе ток от аккумуляторной батареи через обмотку реле не проходит. Его не пропускают нижние диоды выпрямительного узла. Контакты реле замкнуты пружиной и ток подается на контрольную лампу Л. В нулевой точке фаз напряжение равно напряжению бортовой сети.

Рис. 4. Электрическая схема подключения генератора Г222 на автомобиле ВАЗ:

СТ — обмотки статора; ОВ — обмотка возбуждения; РН — регулятор напряжения Я112В; Д1…Д6 — диоды; ВЗ — выключатель в замке зажигания; РКЗ — обмотка реле контроля заряда; КРКЗ — контакты реле контроля заряда; Л — сигнальная лампа контроля заряда.

При исправном, работающем генераторе в нулевой точке фаз образуется напряжение, равное половине напряжения бортовой сети. Через обмотку реле контроля заряда начинает проходить ток от вывода “+” генератора, обмотку, к средней точке фаз, затем возвращаться через один из верхних диодов выпрямительного моста к выводу “+” генератора. Сердечник реле намагничивается, контакты реле размыкаются и контрольная лампа гаснет.

Обмотка возбуждения ОВ генератора имеет оба изолированных вывода. Один вывод подключается к клемме “+” генератора в бортовую сеть, а второй к регулятору напряжения.

Контакты ВЗ в выключателе зажигания уже не коммутируют весь ток обмотки возбуждения, а только ток управления регулятора напряжения и работают намного надежнее, чем по предыдущей схеме.

1.2.11 Электрическая схема и работа генератора с дополнительным выпрямителем

Схема подключения генератора с дополнительным выпрямителем широко применяется на автомобилях ВАЗ. При применении такой схемы на автомобиль не приходится устанавливать под капотом дополнительное реле и соединительные провода.

Промышленность выпускает генераторы 37.3701, внутрь которых устанавливаются дополнительные выпрямители (рис. 5). Получается меньше деталей, дешевле и надежнее.

Дополнительный выпрямитель состоит из диодов Д7…Д9. Эти диоды подключены к фазам статора генератора, вывод нулевой точки фаз не используется. Контроль работы генератора осуществляется также с помощью лампы контроля заряда.

Рис. 5. Электрическая схема подключения генератора 37.3701 на автомобиле ВАЗ

СТ — обмотки статора; ОВ — обмотка возбуждения; РН — регулятор напряжения 17.3702; Д1…Д6 — диоды выпрямительного узла; Д7 …Д9 — диоды дополнительного выпрямителя; С — фильтрующий конденсатор; ВЗ — выключатель в замке зажигания; ЛКЗ — сигнальная лампа контроля заряда; RД — дополнительный резистор.

На задней крышке генератора установлен фильтрующий металлобумажный конденсатор С. Он снижает помехи в бортовой сети, создаваемые генератором при работе регулятора напряжения. Эти помехи отражаются на качестве работы радиоприемника и магнитофона.

При неработающем генераторе на обмотку возбуждения ОВ подается небольшой ток возбуждения величиной 0,4А. Он обеспечивает намагничивание полюсных половин ротора и последующее самовозбуждение генератора. Ток проходит через лампу контроля заряда ЛКЗ и она горит красным светом. Через контакты выключателя зажигания ВЗ проходит только небольшой ток для самовозбуждения генератора.

Когда генератор вступает в работу, тогда на выходе дополнительного выпрямителя образуется напряжение, равное напряжению в бортовой сети. Разность потенциалов на выводах контрольной лампы становится равной нулю и она гаснет. На обмотку возбуждения подается полный рабочий ток от дополнительного выпрямителя.

По такой схеме обмотка возбуждения питается от дополнительного выпрямителя и при неработающем двигателе разряд аккумуляторной батареи снижается.

В генератор устанавливается интегральный регулятор напряжения 17.3702, который коммутирует ток возбуждения между массой и выводом обмотки.

Для обеспечения работы генератора в случае перегорания контрольной лампы параллельно ей установлен дополнительный резистор RД. Через этот резистор подается небольшой ток, достаточный для самовозбуждения генератора, мимо контрольной лампы. При сгоревшей лампе, без дополнительного резистора генератор не будет работать, так как начальное магнитное поле в роторе отсутствует.

1.2.12 Электрическая схема и работа генератора Г272 автомобиля КамАЗ

Первые модели автомобилей КамАЗ оснащались генератором Г272. Этот генератор напряжением 28 В имел в обмотках статора в два раза больше витков более тонкого провода, чем Г250. Обмотка возбуждения наматывалась тоже более тонким проводом и рассчитывалась на напряжение 28 В.

В электрической схеме отсутствовали дополнительные элементы контроля заряда (рис. 6), а работа генератора контролировалась с помощью амперметра.

В щеточном узле генератора обе щетки выполнялись изолированными от массы и имели надписи Ш1 и Ш2.

Для регулирования напряжения применялся регулятор модели РР356, изготовленный на базе кремниевых транзисторов. Один вывод обмотки возбуждения подключался в бортовую сеть, а второй к регулятору напряжения.

Рис. 6. Электрическая схема подключения генератора Г272 на автомобиле КамАЗ

СТ — обмотки статора; ОВ — обмотка возбуждения; РН — регулятор напряжения РР356; Д1…Д6 — диоды; ВЗ — выключатель в замке зажигания.

1.2.13 Электрическая схема и работа генератора Г273 автомобиля КамАЗ

В настоящее время для автомобилей КамАЗ применяются более совершенные генераторы Г273.

Для унификации генератора Г273 с наиболее распространенным генератором Г250 этот генератор изготовлен на базе его деталей.

Чтобы получить напряжение 28 В вместо 14 В перемотаны обмотки статора. На задней крышке генератора установлен резистор подпитки и интегральный регулятор напряжения Я120М.

Для согласования числа оборотов двигателя и ротора генератора заменен шкив. Остальные детали остались без изменений.

За счет унификации сократилось количество запасных частей и упростилась технология производства.

Электрическая схема генератора показана на рис. 7.

Так как обмотка возбуждения осталась без изменений и рассчитана на питание 14В, то она подключена к нулевой точке фаз. При работе генератора в этой точке напряжение равно 14В.

Для самовозбуждения генератора на обмотку возбуждения подается ток 0,3А через дополнительный проволочный керамический резистор подпитки. Этот ток обеспечивает создание начального магнитного поля в полюсных половинах ротора. При пуске двигателя генератор вступает в работу и напряжение в нулевой точке постепенно достигает 14В.

Рис. 7. Электрическая схема подключения генератора Г273 на автомобиле КамАЗ

СТ — обмотки статора; ОВ — обмотка возбуждения; РН — регулятор напряжения Я120М; Д1…Д6 — диоды; ВЗ — выключатель в замке зажигания; RП — резистор подпитки.

Если убрать резистор подпитки, то при пуске двигателя генератор не сможет возбудиться и его ротор будет вращаться вхолостую.

Контакты в замке зажигания коммутируют небольшой ток управления интегрального регулятора.

1.2.14 Особенности генераторов для автобусов

На автомобилях — автобусах требуется большой ток для питания ламп, освещающих пассажирский салон. Поэтому для них применяются специальные генераторы большой мощности.

Мощность генератора Г250 составляет 500Вт, а генераторов Г266 (автобусы ПАЗ) 840Вт и Г289 (автобусы ЛиАЗ и ЛАЗ) 2200Вт.

Эти генераторы обладают большими размерами, их шкивы содержат по два ручья.

Для повышения нагрузочной способности обмотки статора генераторов для автобусов соединяют по схеме треугольник.

На задней крышке генераторов имеются выводы фаз генератора с надписями С1, С2 и С3. К этим выводам подключаются лампы освещения салона автобуса. Нити ламп питаются переменным током. Снижается нагрузка на выпрямительные диоды генератора. Уменьшается нагрев диодов и всего генератора, повышается надежность его работы.

1.2.15 Характеристики генераторов

В связи с тем, что на двигателях различные ременные передачи, генераторы имеют шкивы различных размеров.

Источник