Генератор г 250 не работает

Сайт о внедорожниках УАЗ, ГАЗ, SUV, CUV, кроссоверах, вездеходах

Системы электроснабжения, в виде генераторов Г250Е1 и Г250П2, автомобилей УАЗ семейства УАЗ-469, УАЗ-3151 и УАЗ-3741 соединяются с бортовой сетью различным образом, но неисправности в них проявляются практически одинаково.

Неисправности системы электроснабжения автомобилей УАЗ, диагностика и устранение неисправностей.

Можно выделить несколько основных внешних проявлений неисправностей системы электроснабжения автомобилей УАЗ :

— нет признаков заряда аккумуляторной батареи,
— аккумуляторная батарея разряжается в процессе эксплуатации, но признаков нарушения работы генератора нет,
— аккумуляторная батарея перезаряжается,
— генератор издает сильный шум

Нет признаков заряда аккумуляторной батареи, амперметр показывает разрядный ток.

Это значит, что генератор не вырабатывает напряжения, либо неисправен амперметр. Причинами этого могут быть ослабление или повреждение приводного ремня генератора, обрыв или короткое замыкание в проводах, неисправности в генераторе или регуляторе напряжения и неисправности амперметра.

Для выявления и устранения неисправностей понадобятся тестер, контрольная лампа и возможно динамометр для проверки натяжения приводного ремня. Если при проверке обнаружится, что неисправен генератор, то для полной проверки его нужно будет снимать с автомобиля.

Алгоритм поиска неисправности при отсутствии признаков заряда аккумуляторной батареи на автомобилях УАЗ-469.

Аккумуляторная батарея разряжается в процессе эксплуатации, но признаков нарушения работы генератора нет.

Разряд аккумуляторной батареи при эксплуатации автомобиля может быть обусловлен неправильными действиями при пользовании стартером, перерасходом энергии, ослаблением контактных соединений, особенно подгоранием контактов выключателя зажигания и ненадежностью соединения проводов, недостаточной величиной напряжения, вырабатываемого генератором, что в свою очередь, может быть вызвано ослаблением натяжения приводного ремня генератора и неисправностью регулятора напряжения.

Аккумуляторная батарея перезаряжается.

Причинами перезарядки аккумуляторной батареи являются неисправность регулятора напряжения, замыкание вывода «Ш» регулятора или вывода обмотки возбуждения генератора на массу.

Алгоритм поиска неисправности в генераторе Г250Е1 автомобилей УАЗ.

Генератор во время работы издает сильный шум.

Причинами повышенного шума генератора могут быть обрыв одной из обмоток статора, неисправность выпрямительного блока, ослабление гайки крепления шкива вентилятора, загрязнение контактных колец и щеток, сильный износ подшипников.

Замена генераторов Г250Е1 и Г250П2.

При выходе из строя генератора его можно заменить любым другим генератором более или менее подходящим по креплениям. При этом возможно потребуются небольшие переделки. Механические переделки не представляют трудности, в самом сложном случае они будут сводится к замене приводного шкива генератора и подгонке кронштейнов крепления под новый генератор.

Сложнее будет обстоять дело с подключением нового генератора в бортовую сеть автомобиля. Поскольку другие генераторы могут имеют различные обозначения одних и тех же выводов, при их подключении вместо штатного генератора желательно привлечь нужного специалиста.

Восстановление нормальной работы генераторов Г250Е1 и Г250П2.

В процессе эксплуатации могут встречаться случаи нестабильной работы генераторов Г250Е1 и Г250П2, при этом натяжение приводного ремня нормальное, регулятор напряжения исправен, щетки надежно соединены с контактными кольцами. Такая нестабильная работа генераторов Г250Е1 и Г250П2 может быть вызвана недостаточной изоляцией витков их обмоток.

Чтобы устранить такую неисправность, необходимо разобрать генератор и опустить на две-три минуты его ротор и статор в эпектроизолирующий лак, после чего просушить и собрать генератор.

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.

Рубрика	Транспорт
Вид	дипломная работа
Язык	русский
Дата добавления	18.11.2017
Размер файла	4,4 M

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