Автомобилен генератор

автомобилен генератор

Какво е автомобилен генератор

Автомобилният генератор е електрическа машина, която преобразува механичната енергия в електрически ток. В автомобила генераторът се използва за зареждане на батерията и захранване на електрическото оборудване, докато двигателят работи. Като автомобилен генератор се използва алтернатор. Генераторът обикновено се намира пред двигателя и се задвижва от коляновия вал. На хибридните превозни средства генераторът действа като стартер, така наречения стартов генератор. Подобна схема се използва в някои проекти на системата за стоп-старт. Водещи производители на генератори са Bosch, Denso, Delphi. Има два вида дизайн за автомобилни алтернатори – традиционен и компактен. В допълнение към геометричните размери. Тези дизайни имат разлики в разположението на вентилатора, корпуса, задвижващата шайба, токоизправител.

Устройство на автомобилен генератор

В същото време може да се разграничи следното общо устройство на автомобилен генератор, включително ротор, статор, четка, комплект изправител и регулатор на напрежението. Всички елементи са поставени в корпуса. Основната цел на ротора е да създаде въртящо се магнитно поле. За това на вала на ротора е разположена намотка на възбуждане, поставена в две полюсни половини. Всяка от половините на полюсите има шест издатини – човки. Два контактни пръстена са разположени на вала на ротора, през който се подава полевата намотка. Пръстените обикновено са медни, по-рядко стоманени или месингови. Констатациите на полевата намотка са запоени директно към пръстените. В зависимост от дизайна, един или два вентилатора на вентилатора се поставят върху вала на ротора. А също така се фиксира задвижваща задвижваща ролка. Комплектът на лагерите на ротора е представен от два лагера без поддръжка без топки. Ролковият лагер може да бъде монтиран и върху вала от страната на контактните пръстени.

Елементи на автомобилен генератор

Статорът служи за създаване на променлив електрически ток. Конструктивно съчетава метална сърцевина и намотки. Ядрото се набира от стоманени плочи. За навиване на намотките в сърцевината са направени 36 канала. В каналите се полагат три намотки, образуващи така наречената трифазна връзка. Има цикъл или вълна метод за полагане на намотки в канали. Намотките могат да бъдат свързани заедно по две схеми. Звезда верига, някои краища на намотките са свързани в една точка, други са изходи. Триъгълна верига, последователна връзка с пръстен на краищата на намотките, изводи от точките на свързване. На жилищните къщи повечето от структурните елементи на генератора. Корпусът се състои от два капака – отпред и отзад. Капаците се изтеглят заедно с болтове. Покритията по правило са изработени от алуминиева сплав – лека, немагнитна и лесно разсейваща се топлина. Вентилационните прозорци са направени на повърхността на капаците, както и два или един крака.

Действие на автомобилен генератор

Сглобката на четката предава тока на възбуждане на хлъзгащите пръстени. Сглобката включва две графитни четки, техните пресоващи пружини и държач за четка. В съвременните генератори държачът на четката се комбинира с регулатор на напрежението в едно отделно неразделимо устройство. Токоизправителният блок се използва за преобразуване на синусоидалното напрежение, генерирано от генератора. В постояннотоково напрежение на бордовата мрежа на автомобила. Токоизправителният блок е плоча, която действа като радиатор, върху който са монтирани диоди. Блокът съдържа шест мощност полупроводникови диоди, два за всяка фаза, един към положителния, а другият към отрицателния изход на генератора. На някои генератори полевата намотка е свързана чрез отделна група, състояща се от два диода. Тези изправители предотвратяват разрядния ток на акумулатора през намотката, когато двигателят е изключен. Когато свързвате намотките от типа звезда, на нулевия терминал се монтират два допълнителни диода за мощност, което позволява да се увеличи мощността на генератора до 15 %.

Електронен генератор на автомобилен генератор

Токоизправителният блок се включва в веригата на генератора на специални места за монтаж чрез запояване, заваряване или закрепване. Регулаторът на напрежение е проектиран да поддържа напрежението на генератора в определени граници. Съвременните генератори са оборудвани с полупроводникови електронни регулатори на напрежението. Разграничават се следните дизайни на електронни регулатори. Хибриден дизайн – електронни устройства и радио елементи се използват в електронна схема заедно с дебелослойни микроелектронни елементи. Интегриран дизайн – всички компоненти на регулатора на напрежението, с изключение на изходния етап, са направени с помощта на тънко слойна микроелектронна технология. Стабилизацията на напрежението, необходима при промяна на оборотите на двигателя и натоварването, се извършва автоматично поради ефекта върху тока в полевата намотка. Контролерът контролира честотата на текущите импулси и тяхната продължителност.

Регулатор на напрежението на автомобилен генератор

Регулаторът на напрежение променя напрежението, доставено за зареждане на батерията, в зависимост от температурата на въздуха. Колкото по-ниска е температурата на въздуха, толкова по-голямо напрежение се подава към акумулатора. Генераторът се задвижва от задвижване на ремъка и осигурява въртене на ротора със скорост 2-3 пъти по-голяма от скоростта на въртене на коляновия вал. В зависимост от дизайна на генератора, в трансмисията се използва V-ремък или V-ребрист колан. Обхватът на клиновия ремък е ограничен от размерите на задвижващата ролка. V-оребреният колан е по-универсален, както приложимо за малки диаметри на задвижващата ролка. Поради което с нея може да се реализира и по-голямо предавателно отношение. При съвременните модели генератори задвижването се осъществява с V-ребрист колан. На автомобилите се използва така наречения индуктор генератор.

Принцип на действие на автомобилен генератор

Такъв генератор има ротор, който представлява набор от компресирани тънки плочи, изработени от трансформаторно желязо. Полевата намотка се поставя върху статора. Електромоторната сила в индукторния генератор се получава чрез промяна на магнитната проводимост на въздушната междина между ротора и статора. Когато ключът се завърти в превключвателя за запалване, токът от акумулатора през четката и плъзгащите пръстени навлиза в полевата намотка. В намотката се индуцира магнитно поле. С въртенето на коляновия вал на двигателя роторът на генератора започва да се върти. Магнитното поле на ротора прониква в намотките на статора, на изводите на което възниква променливо напрежение. При достигане на определена скорост генераторът преминава в режим на само възбуждане. Полевата намотка се захранва директно от генератора. Токоизправителният блок преобразува променливо токовото напрежение в постояннотоково напрежение.

Какво осигурява автомобилния генератор

В това състояние генераторът осигурява необходимия ток за зареждане на батерията и консуматорите на енергия. При промяна на оборотите и натоварването на двигателя регулаторът на напрежението е включен. Той контролира времето на включване на полевата намотка. С увеличаване на скоростта на генератора и намаляване на външния товар, времето за включване на намотката на полето намалява, напротив с намаляване на скоростта и увеличаване на натоварването, тя се увеличава. В случай, че консумацията на ток надвишава възможностите на генератора, акумулатора се включва. За да управлява работното състояние на генератора, на панела с инструменти има контролна лампа. Основните параметри на генератора включват: номинално напрежение, номинален ток, номинална скорост, честота на само възбуждане, ефективност. В зависимост от дизайна на електрическата система на автомобила, номиналното напрежение е 12 или 24 V. Максималният ток се приема като номиналния ток при номиналната скорост, която е 6000 оборота в минута.