Как правильно подобрать автомобильный генератор?

«Прикуривание»

Основная статья: Прикуривание

При «прикуривании» автомобильный генератор автомобиля-донора (особенно регулятор напряжения) может выйти из строя. Дело в том, что ток, потребляемый электрическим стартером намного больше, чем максимальный ток, на который рассчитан генератор.Например, стартер СТ-221 (ВАЗ-2101) имеет мощность 1,77 л. с., сила тока холостого хода 35 Ампер, в режиме полного торможения 500 А. Генератор Г-221 этого же автомобиля рассчитан на максимальный ток 42 А. Для безопасного «прикуривания» рекомендуется на автомобиле-доноре отсоединять минусовую клемму аккумуляторной батареи и/или останавливать двигатель внутреннего сгорания.

Как устроен генератор переменного тока?

Стандартный или компактный трёхфазный генератор переменного тока имеет намного меньшие габариты за счёт изменения конструкции статора, в качестве которого выступает отдельный модифицированный элемент и более эффективный ротор вместо якоря. В связи с этим у производителей отпала необходимость создавать массивные и тяжёлые корпуса, а токосъёмные свойства генератора при этом увеличились в несколько раз. Несмотря на разительные перемены в конструкции устройств разных поколений генераторов, принцип их работы практически ничем не различается.

Генератор переменного тока состоит из ротора, статора, трёхфазных медных намоток в качестве магнитопровода, шкива, являющегося продолжением ротора, принимающего крутящий момент от двигателя, графитовых щёток, регулятора напряжения и силового выпрямителя. Каждый из элементов компактно размещён в лёгком корпусе, представляющем собой парные алюминиевые крышки, соединённые болтами. Корпус крепится к кронштейнам двигателя через проушины так, чтобы шкив находился со стороны привода.

Рассмотрим устройство элементов генератора переменного тока более детально:

1. Статор изготавливается из стальных листов, каждая его часть сваривается или клепается так, чтобы получилось 36 пазов, которые изолируются плёнкой, либо эпоксидной смолой. Обмотка статора осуществляется между пазами;
2. Ротор представляет из себя две разнополюсные части с клинообразными выступами, у каждой из которых имеется как минимум шесть полюсов, закреплённых на валу. В случае фиксации на концах вала закалённой цапфы и подшипников, его изготовление предполагает использование твёрдой стали, при этом шкив фиксируется при помощи резьбы и паза;
3. Электрографитные или меднографитовые щётки имеют пружинный способ прижатия. Первый вариант с более долгим сроком эксплуатации, контактируя с кольцом, значительно снижает напряжение в цепи;
4. Диодные мосты в виде таблеток, надёжно закреплённых на охлаждающих элементах пайкой, или силовых диодов, размещённых в пластинах, выполняют функцию отвода тепла;
5. Выпрямление переменного тока осуществляется вспомогательным узлом диодов, заключённых в герметичный блок, который имеет подключение в виде шины. Узел защищён от короткого замыкания специальным составом;
6. Система охлаждения генератора выполняет важную функцию, влияющую на регулировку напряжения, которая напрямую зависит от температуры окружающего воздуха. Также регулятор справляется со скачками напряжения, которые неизбежно появляются в связи с изменением числа оборотов двигателя.

Интересные факты

1. На автомобилях с дизельными двигателями, имеющих гидравлический привод тормозной системы с вакуумным усилителем на заднем конце генератора установлен лопастной вакуумный насос. Дело в том, что на автомобилях с бензиновыми двигателями для работы усилителя используется разрежение, создающееся за дроссельной заслонкой, у дизелей этой заслонки, разумеется нет (прим.: не актуально для дизелей, имеющих дроссельную заслонку). Вакуумный насос включён в систему смазки двигателя.
2. Мощность, затрачиваемая для питания обмотки возбуждения автомобильного генератора, как правило, составляет 1/20 часть его номинальной выходной мощности.
3. Для вращения намагниченного ротора ненагруженного генератора и появления номинального напряжения на его выходе затрачивается ещё примерно 1/20 часть его номинальной выходной мощности.
4. Лишь под нагрузкой (лампы, магнитола, зарядка аккумулятора) вал генератора оказывает существенное сопротивление вращению, так как вокруг его обмотки статора появляется собственное магнитное поле, которое взаимодействует с полем ротора.
5. Простой способ проверки работы регулятора напряжения — измерить электрическое напряжение на автомобильном аккумуляторе до и после запуска двигателя. До запуска напряжение составит 12 Вольт, после запуска должно быть несколько больше (если генератор исправен — от 13,9 В до 14,5 В).На некоторых автомобилях до 15В.
6. На современных автомобилях блок управления двигателем автоматически поднимает обороты холостого хода при включении каких-либо потребителей электроэнергии.
7. Блок управления двигателем современных автомобилей может сам управлять напряжением и мощностью генератора, используя датчик электрической нагрузки бортсети (ELD).
8. Современные системы управления напряжением бортсети могут не только существенно снижать напряжение генератора, в случае малого потребления, но и практически полностью отключать зарядку на некоторое время. Это помогает продлить срок службы АКБ, т.к. обычное напряжение ~14 вольт на полностью заряженном аккумуляторе способствует кипению электролита. Примечательно, что стационарные электронные зарядные устройства для аккумуляторов поступают точно так же, переводя напряжение в конце зарядки АКБ в режим поддержки (около 13 вольт), что позволяет держать АКБ под таким напряжением неограниченное время без вреда.

Как проверить автомобильный генератор

Если ремонт генератора лучше все-таки доверять профессионалам, то проверку можно выполнить и самостоятельно. Первый способ диагностики – с использованием мультиметра:

1. Замеряем прибором напряжение на клеммах АКБ при выключенном двигателе – должно быть примерно 12.7В;
2. Заводим двигатель, не поддавая газу, отключаем все электроприборы (кондиционер, аудиосистему и т.д.);
3. Повторно меряем напряжение аккумулятора – при работающем двигателе оно должно составлять от 13.8 до 14.5 В (на отдельных двигателях до 14.8 В);
4. Даем нагрузку – фары, кондиционер, аудиосистема, противотуманные фары и т.д.;
5. Опять замеряем напряжение – оно должно опуститься до 13.7-14 В. Если показания мультиметра ниже, то это свидетельствует о неработающем генераторе.

Можно проверить и «дедовским» методом. Для этого запускаем двигатель, включаем небольшую нагрузку (например, фары) – и, не выключая зажигания, снимаем минусовую клемму с аккумулятора. Если мотор не заглохнет, фары не погаснут, то это значит, что генератор обеспечивает двигатель достаточным количеством энергии. Если же машина после съема клеммы глохнет, то это свидетельствует о нерабочем генераторе.

«Прикуривание»

Основная статья: Прикуривание

При «прикуривании» автомобильный генератор автомобиля-донора (особенно регулятор напряжения) может выйти из строя. Дело в том, что ток, потребляемый электрическим стартером намного больше, чем максимальный ток, на который рассчитан генератор.

Например, стартер СТ-221 (ВАЗ-2101) имеет мощность 1,77 л. с., сила тока холостого хода 35 Ампер, в режиме полного торможения 500 А. Генератор Г-221 этого же автомобиля рассчитан на максимальный ток 42 А.

Для безопасного «прикуривания» рекомендуется на автомобиле-доноре отсоединять минусовую клемму аккумуляторной батареи и/или останавливать двигатель внутреннего сгорания.

Немного истории

Как вы уже поняли, всего существует два источника автомобильного питания – это аккумулятор и генератор, при этом первый из них накапливает электричество, получаемое от генератора и передаёт полезную энергию на приборы в качестве постоянного тока ровно до того момента, как будет запущен мотор, и тогда в дело вступает второй источник питания.

Все знают автомобильные генераторы как компактные устройства, имеющие связь с двигателем посредством ременной передачи, но они не всегда были такими. До 1960 года обычный генератор представлял собой громоздкую конструкцию очень большого веса. При этом коэффициент полезного действия в устройствах начала второй половины прошлого столетия оставлял желать лучшего и точно никак не удовлетворял новым потребностям современных автомобилей, которые уже рвались на мировой рынок, заряженные небывалым энтузиазмом их разработчиков. Миру требовалось что-то более простое и лёгкое, что давало бы больше энергии при том же крутящем моменте, и это случилось в виде обновлённого генератора, работающего по технологии полупроводниковых выпрямителей.

Генераторы старого типа, поставляющиеся на рынок с шунтовой схемой параллельного возбуждения, обмоткой, имеющей связь с АКБ, либо со схемой стартера, последовательно подключённого к обмоткам якоря, нашли всеобщее признание у производителей гибридных и электрических автомобилей как основной силовой агрегат. Мир же полностью перешёл на генераторы переменного тока, обладающие известными преимуществами, такими, компактность, повышенный КПД, усиленная мощность и сила тока при неизменной частоте вращения ротора

Внимание читателя заслуживают оба типа генератора, и в последующих частях мы рассмотрим, как устроены генераторы постоянного и переменного тока и разберём принцип их работы

Состав автомобильного генератора

Состав автомобильного генератора

Автомобильные генераторы, как и другие разновидности генераторов, выполняют одну и ту же функцию и имеют один и тот же состав. Различаться могут лишь размеры и конструктивные особенности отдельных элементов. Типичный генератор состоит из 7 элементов:

1. Корпус;
2. Шкив;
3. Статор(обмотка);
4. Ротор;
5. Щеточный узел;
6. Регулятор напряжения;
7. Диодный мост.

Регулятор напряжения генератора

Щетки генератора

шкив генератора

диодный мост

Статор генератора

Крышка корпуса генератора

Ротор генератора

Все эти элементы объединены в один узел, которые в совместном своем исполнении обеспечивают питанием электрические элементы современного автомобиля.

Как выбрать мощность генератора

Если купить слишком слабый или наоборот чересчур мощный — можно столкнуться тоже с некоторыми проблемами.

Для начала нужно рассчитать общую мощность электроприборов. Если сэкономить и выбрать слишком слабый генератор, то он просто не сможет обеспечить вас нужным количеством электричества.

Если вы купите очень мощный генератор, то просто выкинете деньги на ветер, так как большая часть “топлива” просто не будет использована. Именно поэтому, мы должны рассчитать нужную мощность.

Для этого: на листке нужно перечислить все электрические приборы и написать их мощность в Ваттах.
Вам необходимо разделить приборы по “важности” на жизненно важные и без которых можно обойтись (при отключении электроэнергии).
Всю мощность электротехники, которую вы написали, нужно суммировать. То, что получилось, это и будет нужная вам мощность генератора

Но лучше добавить к этому числу 20-30% — так как вы можете приобрести ещё какие-то приборы и мощности просто не будет хватать.

Таблица мощности некоторых домашних приборов

Итак, если вы определили примерную мощность — хорошо. Но если у вас не получилось высчитать или цифры выдались не чёткими – не страшно. Вот какие генераторы бывают мощностью.

• Генераторы до 3 кВт – это резервный генератор, обычно используется для поддержания электроэнергии в нескольких важных приборах. Холодильник, обогреватель, насос для воды. Функцию резервного генератора обычно выполняют бензогенераторы, которые не предназначены для постоянной работы, но могут вас здорово выручить на некоторое время.
• Генераторы до 5 кВт – тоже не слишком мощный генератор, но с ним в быту без электроэнергии будет куда комфортней.
• Генераторы до 7 кВт – такие генераторы предназначены для обеспечения больших домов с множеством электрических приборов.
• Генераторы от 10кВт — агрегаты используются для маленьких супермаркетов, производительных цехов, различного рода предприятий. Где подключено множество приборов и требуется большое количество электричества.

Так как наш вариант — это на даче или в частном доме, подумав, можно понять, что нужен достаточно мощный генератор так как в частом доме очень много электрических приборов, которые требуют не малого количества топлива.

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.

Механические поломки

Распространенные неисправности механического характера:

• появление трещин на приводном шкиве;
• обрыв ремня привода;
• износ подшипников якоря, который приводит к заклиниванию генератора.

Трещины и сколы на шкиве обнаруживаются при визуальном осмотре узла. Острые кромки начинают разрушать приводной ремень, который может сойти со шкива по поврежденным кромкам. Поломанный или лопнувший шкив требуется заменить новым, ремонт узла невозможен. Новый шкив должен иметь такие же геометрические параметры, как и изношенный.

Поврежденные подшипники якоря начинают издавать при работе характерный свист. Затягивать с ремонтом не следует, поскольку нарушается режим работы генератора из-за изменения зазора между якорем и статором. В итоге якорь может заклинить, что приведет к обрыву ремня и повреждениям щеток и обмотки.

Электрические поломки

Поломки электрической части генераторов:

• истирание токосъемных щеток;
• протирание коллекторной части ротора генератора;
• выход из строя регулятора напряжения;
• межвитковые замыкания обмотки статора;
• выгорание выпрямительного диодного моста;
• разрушение соединительной проводки;
• обгорание или окисление мест подключения проводки.

Для проверки работоспособности генератора применяется мультиметр или вольтметр, предназначенный для измерения постоянного напряжения 0-20 В. Перед началом замеров рекомендуется прогреть агрегат, дав ему поработать 10-15 минут при холостых оборотах двигателя и работающем потребителе (например, ближнем свете фар). Замер напряжения между положительной клеммой генератора и массой автомобиля должен показать значение в пределах 13,5-14,5 В. Более точная информация имеется в инструкции по ремонту и обслуживанию машины. При отклонении напряжения от норматива требуется замена реле-регулятора.

Проверка напряжения на клеммах батареи позволяет обнаружить повреждения соединительной проводки. Для полноценного замера требуется увеличить обороты двигателя до высоких и подключить мощные потребители энергии (например, дальний свет фар, обогревы стекол и сидений). В этом случае напряжение должно быть близким к значению на реле-регуляторе. В противном случае требуется провести проверку проводов и точек подключения.

Исправность диодного моста проверяется путем установки мультиметра на положительный вывод генератора и массу в режиме замера переменного тока. Значение напряжения должно находиться в пределах до 0,5 В. Более высокое напряжение является признаком неисправности диодного моста.

Процесс замены генератора на Форд Фокус 2 показан в видео, предоставленном каналом «Азбука Форд».

Замер пробоев обмоток генератора производится при отключенном аккумуляторе и отсоединенной от положительной клеммы устройства проводке. Тестер, переключенный в режим амперметра, подключается между клеммой и проводкой. Допустимым считается значение до 0,5 мА. При повышенном токе возможен пробой деталей диодного моста либо обмоток.

Для проверки обмоток возбуждения необходимо снять генератор с автомобиля. Работы ведутся при удаленном регуляторе напряжения и щеточном узле. Перед началом проверки контактные кольца очищаются от грязи. Тестирование выполняется мультиметром, переведенным в режим омметра. Подключение ведется к контактным кольцам. Нормальное значение сопротивления находится в интервале 5-10 Ом. Для замера пробоя на массу омметр цепляется к кольцам и корпусу. В исправном состоянии значение сопротивления будет бесконечным, при иных значениях — имеется пробой.

Категорически запрещается проверять работу генераторов методом короткого замыкания. Подобные действия приводят к выходу из строя не только агрегата, но и электронных блоков. Диагностику устройства рекомендуется проводить на стендах, имеющихся в специализированных центрах. Самостоятельные действия могут стать причиной дорогостоящего ремонта.

2.1. Условия самовозбуждения

Амплитуда и частота установившихся колебаний в автогенераторе определяются условием самовозбуждения:

(2.1)

Здесь — приведенный коэффициент обратной связи :

, (2.2)

где — коэффициент обратной связи, который показывает, какая часть напряжения на контуре подается на управляющую сетку (- напряжение обратной связи — см. рис.2.1 ); -средняя крутизна лампы , которая , как было показано при анализе эквивалентной схемы генератора, равна (1.15) , и так же , как и приведенное внутреннее сопротивление ,зависит от угла отсечки анодного тока лампы и от её электронного режима .

Условие самовозбуждения в комплексной форме (2.1) можно представить в виде двух уравнений :

(2.3)

и

, (2.4)

где m — целое число, или 0.

Выражение (2.3) носит название уравнения баланса (или равновесия) амплитуд в автогенераторе и определяет амплитуду установившихся колебаний. Выражение (2.4) называется уравнением баланса фаз в автогенераторе и определяет частоту установившихся колебаний. Здесь — фазовый угол эквивалентного сопротивления контура:, это угол между первой гармоникой анодного тока лампы и напряжением на контуре , он зависит от частоты, т.к. представляет собой фазовую характеристику параллельного колебательного контура; — фазовый угол средней крутизны — угол между первой гармоникой анодного и управляющим напряжением ,поскольку ;- фазовый угол приведенного коэффициента обратной связи — угол между управляющим напряжением и напряжением на контуре , так как

.

Углы и φ_к’ зависят, главным образом, от режима работы лампового генератора, то есть от питающих лампу напряжений и величины её нагрузки. При СВЧ на величину этих углов влияет инерция электронов. На угол φ_s оказывают влияние также высшие гармоники в сеточной цепи автогенератора.

Присутствие в уравнении баланса амплитуд множителя , зависящего от угла отсечки анодного тока лампы и от режима её работы , позволяет установить причину ограничения нарастания амплитуды колебаний в автогенераторе. В самом деле, из уравнений (2.3) и (2.2) получим, что коэффициент обратной связи равен:

, (2.5)

где определяется выражением (1.16).

Как мы видели, при угле отсечки q > 90° нарастание амплитуды приводит к уменьшению угла отсечки; когда q < 90° при нарастании амплитуды угол отсечки увеличивается. Если рабочая точка выбрана на прямолинейном участке характеристики лампы, то есть q > 90°, и обратная связь больше значения, определяемого (2.5) :

>) ,

то амплитуда колебаний будет увеличиваться. При этом угол отсечки будет уменьшаться, коэффициент приведения -расти (см.рис.1.6а), а значит будет расти и приведенное внутреннее сопротивление лампы . Это продолжится до тех пор, пока не восстановится равенство (2.5). Увеличение внутреннего сопротивления при возрастании анодного тока происходит ещё и потому, что при этом увеличивается сеточный ток, а значит возрастает коэффициент . Таким образом, стабилизация амплитуды автоколебаний обусловлена нелинейностью внутреннего сопротивления лампы и зависимостью его величины от её электронного режима.

Виды бензиновых генераторов

Все представленные на рынке модели отличаются по размеру, весу и другим характеристикам. Их классифицируют по нескольким основным критериям: принципу работы, типу запуска и количеству фаз. По первому критерию бензиновый генератор бывает:

1. Синхронным. Аппараты генерируют ток низкого качества, но устойчивы к перегрузкам. Генераторы быстро выходят из строя под воздействием влаги и мороза. Станции больше подходят для подключения строительных объектов или дачного оборудования
2. Асинхронные. Модели поддерживают напряжение с высоким уровнем точности. Они подвержены перегрузкам, но не портятся из-за негативных внешних условий. Бензиновые генераторы лучше использовать для обеспечения работы сложной техники: компьютеров, медицинского оборудования, сварочных аппаратов.

По типу управления аппараты делятся на 3 группы:

1. Ручные. Режим устанавливается на генераторы небольшой мощности. Запуск приборов осуществляется с помощью шнура. Для того чтобы начать работу, необходимо резко потянуть рукоятку до упора.
2. С электропуском. В этом режиме работают более мощные генератор. Для начала необходимо нажать кнопку зажигания прибора.
3. С автозапуском. Модели данного типа подключаются к общей сети и предназначены для контроля напряжения в ней.

Однофазный бензиновый генератор

Он предназначен для питания электрических приборов, работающих от сети в 220 В. Бесшумный бензиновый генератор подходит для дач, учебных и медицинских учреждений, работ на строительных площадках. Не все однофазные модели имеют низкую мощность. У некоторых приборов рассматриваемый показатель достигает 10 кВт. Такой мощности хватит, чтобы обеспечить электроэнергией небольшой загородный дом. Однофазные модели в бытовых целях применяют, чтобы подключить телевизор или холодильник, микроволновую печь или водонагреватель.

Трехфазный бензиновый генератор

Модели рассматриваемого типа редко используются в быту. Их основная сфера применения – производственная. Бензиновый трехфазный генератор с автозапуском подходит для обеспечения электричеством крупных строительных площадок или фермерских хозяйств. Для домашнего пользования модели приобретают только, если источники питания имеют три фазы.

Как работает автомобильный генератор

Теперь о том, как все функционирует. При включении зажигания на обмотку возбуждения подается напряжения через блок щеток и контактные кольца, из-за чего вокруг нее появляется магнитное поле. Поскольку ротор после запуска мотора постоянно вращается, и магнитное поле его обмотки вместе с ним. Это поле воздействует на обмотки статора, из-за чего на их выводах появляется электрический переменный ток, который подается на выпрямительный блок. На выходе из него идет уже постоянный ток, который поступает на регулятор напряжения. Часть его подается на щетки для обеспечения режима самовозбуждения, остальное же идет на подзарядку АКБ и запитку потребителей.

Регулировка выходного напряжения регулятором организована достаточно просто. Поскольку он связан с блоком щеток, то он просто меняет напряжение, подаваемое на обмотку возбуждения, что в свою очередь сказывается на магнитном поле и на количестве вырабатываемой энергии. Еще одна особенность работы регулятора – термокомпенсация. Она сводится к тому, напряжение, подаваемое на аккумулятор, меняется от температуры. При низкой температуре напряжение – повышенное, но по мере возрастания температурного показателя напряжение будет снижаться.

Генераторы на мото- и сельскохозяйственной технике

Трактор СХТЗ 15/30:1 — магнето2 — генератор постоянного тока с самовозбуждением (на тракторе не было аккумулятора)3 — пусковая рукоятка («кривой стартер»)4 — свечи зажигания (видны только три, четвёртая за генератором)

Расположение генератора на мотоциклах BMW (вверху) и ИЖ-56 (внизу)

На тракторах и иной сельскохозяйственной технике, не имеющей аккумуляторных батарей, устанавливаются генераторы с возбуждением от постоянных магнитов. Так, на тракторе СХТЗ 15/30 (выпускался в 1930-е годы) устанавливался генератор постянного тока (двигатель запускался вручную, рукояткой); на тракторе ДТ-75 — генератор переменного тока (двигатель запускался бензиновым «пускачом»). Регуляторы напряжения также устанавливались, иначе без них при высоких оборотах двигателя перегорали бы лампы накаливания.

На мототехнике с батарейной системой зажигания устройство и принцип действия генераторов не отличается от автомобильных. На старых мотоциклах стояли 6-вольтовые генераторы постоянного тока, на новых — 12-вольтовые генераторы переменного тока.

На мототехнике, не имеющей аккумуляторных батарей (например, мотоциклы «Минск», «Восход»), устанавливаются генераторы переменного тока с возбуждением от постоянных магнитов.

На мотоциклах с продольным расположением двигателя (мотоциклы «Урал», «Днепр» и др.) генератор находится снаружи на картере, вращение от коленвала через шестерёнчатую или ременную передачу.

На мотоциклах с поперечным расположением двигателя (например, мотоциклы «ИЖ») ротор генератора насажен на передний конец коленчатого вала (правый по ходу движения), генератор находится в совмещённом картере двигателя и коробки передач, закрыт крышкой. Обычно с деталями генератора объединены детали системы зажигания (контакты прерывателя или датчик момента искрообразования бесконтактной электронной системы зажигания)

Общий принцип работы

Итак, что такое генератор, каково его устройство и принцип работы? Принцип функционирования узла основан на преобразовании механических импульсов в электрические. Это преобразование достигается в результате помещения медной проводки в магнитное поле, характеризующееся переменной величиной.

Новый машинный генератор

В целом принцип работы автомобильного генератора основывается на передаче электронов посредством электродвижущей силы. Благодаря такому движения в проводах бортовой сети образуется ток, а на самих контактах появляется напряжение. Показатель напряжения полностью зависит от того, как быстро будет меняться магнитное поле. В конечном итоге переменный параметр напряжения будет поступать в бортовую сеть.

Принцип работы генератора подразумевает применение обмоток стартера для выполнения основной функции, причем в последнем, под воздействием поля, осуществляется вращение так называемого якоря. На самом валу якоря находятся специальные обмотки, необходимые для передачи тока, и эти обмотки подключаются к специальным контактам. Сами контакты зафиксированы на шкиве и перемещаются они вместе с ним. Принцип действия генератора подразумевает передачу тока с колец с применением щеток, в конечном итоге напряжение передается на электрооборудование автомобиля.

Устройство вступает в работу в результате воздействия приводного ремешка от фрикционного шкива коленвала двигателя. Причем последний, согласно схеме, запускается от батареи. Чтобы работа автомобильного генератора была наиболее эффективной, диаметр его вала должен быть значительно меньше, чем фрикционный шкив коленчатого вала. Благодаря этому обеспечивается наиболее эффективная работа в результате повышения числа оборотов. В данном случае генератор в машине работает с увеличенным коэффициентом полезного действия, что обеспечивает наиболее оптимальные токовые параметры (автор видео — Саня Киселев).

Виды приборов

Несмотря на одинаковое строение, они применяются в различных видах устройств и типах транспорта. Определённый тип ЭГ применяется в различных ситуациях. Выделяют основные виды устройств-генераторов, которые классифицируются по типу применения:

• автомобильный;
• электрический;
• инвентарный;
• дизельный;
• синхронный;
• асинхронный;
• электрохимический.

Основным предназначением автомобильного аккумулятора является вращение коленвала. Применяется новый тип — гибридный генератор, выполняющий роль стартера. Основным принципом работы можно считать использование для включения зажигания, при этом I течёт по контактным кольцам, а затем к щелочной части. Далее переходит на обмотку возбуждения, образовывается магнитное поле и запускается ротор, создающий электромагнитные волны.

Эти волны пронизывают обмотку статора. После происходит возникновение переменного тока на выходе обмотки. Если генератор осуществляет работу в режиме самовозбуждения, то при этом частота вращения увеличивается до допустимого значения, а переменный ток преобразуется в постоянный при помощи выпрямителя.

Электрогенератор выполняет функции преобразователя механической энергии в электрическую. Источников может быть много: вода, пар, ветер, ДВЗ и другие сторонние силы, оказывающие механическую работу на ротор генератора.

Очень распространён инверторный тип ЭГ. Он представляет собой автономный источник питания, который производит качественную электрическую энергию. Применяется практически везде и является очень надежным источником питания, при котором отсутствуют любые скачки U. Основной принцип действия:

• вырабатывается переменный высококачественный ток, который при помощи диодного моста выпрямляется;
• постоянный ток накапливается в аккумуляторах;
• из аккумуляторов при помощи инвертора происходит преобразование в переменный стабилизированный ток.

Ещё одним отличным и долговечным вариантом является дизельный ЭГ, преобразующий энергию топлива в электрическую. Топливо сгорает и преобразовывается из химического вида энергии в тепловую. Затем тепловая энергия преобразовывается в механическую. Затем происходит трансформация по старой схеме: механическая энергия в электрическую.

В синхронном ЭГ ротор выполняет роль постоянного магнита с полюсами, число которых колеблется от 2 и более. Однако должна соблюдаться кратность 2. Во время запуска ротор генерирует слабое электромагнитное поле, но в процессе увеличения частоты вращения появляется ток в обмотке возбуждения. Во время этого процесса появляется U, поступающее на устройство, контролирующее его значение при изменении электромагнитного поля. Генераторы синхронного типа отлично зарекомендовали себя благодаря стабильно вырабатываемому U. Однако у них есть существенный недостаток — возможна перегрузка по току, а также наличие щёточного узла, который приходится иногда обслуживать.

Принцип работы ЭГ асинхронного типа основан на постоянном нахождении в режиме «торможения с подвижной частью», вращающейся с опережением. Ротор бывает фазным и короткозамкнутым. Вспомогательное магнитное поле создаётся при помощи обмотки возбуждения и продолжает индуцироваться в роторе. От количества оборотов зависит частота тока и U.

Очень интересным источником электричества является электрохимический генератор. Энергия электрического типа получается из водорода. Он является химическим источником тока, так как проходит реакция этого типа взаимодействия молекул кислорода и водорода.

Однако этот источник довольно опасен. Ведь водород может и взорваться при больших количествах, а кислород выполняет роль катализатора. В очаге взрыва водорода произойдёт значительное возгорание, так как кислород усилит горение.

Кроме того, при использовании ЭГ нужно совместно с ними применять и устройства, регулирующие параметры U и частоты. Принцип работы устройства заключается в поддержании постоянных значений U и других параметров электроэнергии для качественного питания потребителей. Регулятор также защищает генератор от перегрузок и аварийного режима. При возникновении аварийной ситуации при наличии регулятора, генератор не запустится и останется в выключенном состоянии. Это возможно при КЗ в цепи потребителей. Эти приборы улавливают U, частоту и I, а также Ф.

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:

1. Очистка корпуса от пыли и продувка его сжатым воздухом.
2. 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.
3. 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.
4. Отсоединение задней крышки со стороны привода и контактных колец. Также снимаются статор, корпус выпрямительного блока и ротор.
5. 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.