Генератор переменного тока схема: Nothing found for Elektrooborudovanie Generatory Ustrojstvo Generatora Peremennogo Toka 1009%23I 5

Содержание

• устройство, принцип работы и схемы подключения, виды генераторов, особенности их конструкции и работы
• Схемы генерирования переменного напряжения постоянной частоты
• Как работает генератор переменного тока?
• Автомобильный генератор переменного тока — цепи переменного тока
• Схема высоковольтного генератора
• Автомобильные генераторы переменного тока.
• Инструкция и схема запуска синхронного генератора
• Что такое автомобильный генератор переменного тока и как он работает?
• Автомобильный генератор переменного тока (цепи переменного тока) — Производство печатных плат и сборка печатных плат — RayMing
• и электрическая схема генератора переменного тока в автомобиле
• Проверьте генераторы перед заменой
• Как проверить генератор переменного тока
• Генераторы и датчики напряжения — почему это важно Фотогалерея от Compass Marine How To на pbase.com
• Советы по модернизации генератора переменного тока для популярных систем зарядки GM

устройство, принцип работы и схемы подключения, виды генераторов, особенности их конструкции и работы

Генераторный узел представляет собой электродвигатель, предназначенный для преобразования механической энергии в электрическую. В зависимости от типа и назначения габариты, устройство и принцип работы генераторов переменного тока могут будут отличаться.

Как работает генератор переменного тока?

Работа генератора заключается в создании электродвижущей силы в проводнике под действием изменяющегося магнитного поля.

Схема и устройство простейшего генератора

По конструкции электрогенератор включает в себя следующие элементы:

• вращающаяся индукторная составляющая, называющаяся рамкой;
• движущая щеточная часть;
• коллекторное приспособление, оснащенное щетками, предназначенное для отвода напряжения;
• магнитное поле;
• контактные кольца.

Схема простейшего генераторного устройства переменного тока

Принцип действия

Образование электродвижущей силы в обмотках статорного механизма осуществляется после появления электрополя. Для последнего характерны вихревые образования. Данные процессы происходят в результате изменения магнитного потока. Причем последний меняется из-за быстрого вращения роторного механизма.

Ток от него поступает в электроцепь посредством контактных элементов, выполненных в виде деталей скольжения. Для более упрощенного прохождения напряжения к концам обмотки производится подсоединение колец. К этим контактным составляющим подключаются неподвижные щеточные элементы. С их помощью между электропроводкой и обмоткой роторного устройства появляется связь.

В витках магнитного элемента происходит образование поля, в нем формируется ток небольшой величины. По сравнению с напряжением, которое выдает простейший генераторный агрегат на внешнюю электроцепь. Если узел характеризуется небольшой мощностью, то в нем поле образует постоянный магнит, который может прокручиваться. Благодаря такому устройству и принципу работы генератора переменного тока в целом упрощается вся система. Поэтому из конструкции можно убрать щетки и контактные элементы.

Канал «Top Generators» наглядно и схематично в видеоролике показал принцип функционирования агрегата.

Основные виды генераторов переменного тока

Между собой устройства, позволяющие генерировать напряжение, делятся на синхронные и асинхронные. Они могут использоваться в различных сферах жизнедеятельности, но работать будут по разному принципу.

Синхронный генератор

Одним из свойств такого типа устройств является то, что частота тока, который оно воспроизводит, пропорциональна скорости вращения роторного механизма.

Между собой синхронные агрегаты делятся на несколько типов:

1. Повышенной частоты. В основе принципа функционирования устройства лежит процесс изменения магнитного потока, достигающегося путем вращения роторного механизма касательно неподвижного статора. Такой тип агрегатов используется преимущественно для питания антенн длинноволновых станций на расстоянии до 3 км. Подключать устройства для работы с более короткими волнами не получится, поскольку необходимо увеличить значение частоты.
2. Гидротурбинные агрегаты работают за счет активации гидравлической турбины, которая приводит в движение узел. В таких устройствах роторный механизм устанавливается на одном шкиве с колесом турбинного элемента. Его мощность может составить до 100 тысяч кВт, если скорость вращения будет 1500 оборотов в минуту, а напряжение — до 16 тыс. В. По массе и габаритам такой тип агрегатов считается самым большим, поскольку в них диаметр одного ротора составляет 15 метров. На величину мощности кружения турбины влияют три параметра — скорость вращения, длина электролинии, а также маховый момент роторного механизма.
3. Паротурбинные агрегаты, которые приводятся в действие посредством активации паровой турбины. Такой тип устройств функционирует со скоростью вращения 1,5-3 тысячи оборотов в минуту и они бывают двухполосными и четырехполосными. Роторный механизм выполнен в виде большого железного цилиндра, оснащенного прямоугольными пазами, внутри элемента располагается обмотка возбуждения. Корпус статорного устройства всегда неразъемный и выполнен из стали. Общий диаметр агрегата составляет до 1 метра, однако длина его ротора может быть до 6,5 м.

Схема и устройство

Синхронный агрегат конструктивно включает в себя два основных элемента:

1. Ротор. Это подвижная составляющая оборудования. Она предназначена для преобразования системы вращающихся электрических магнитов, которые питаются от внешнего источника.
2. Статорный механизм или неподвижная составляющая агрегата. В обмотке этого устройства посредством образования магнитного поля появляется ЭДС, которая идет на наружную электроцепь оборудования. Благодаря таким конструктивным особенностям в цепях нагрузок синхронных электрогенераторов не используются скользящие контакты. Магнитный поток от оборудования, который появляется посредством вращения ротора, возбуждается от стороннего источника. Последний монтируется на общем валу или может подключаться к нему с помощью муфты либо ременной передачи.

Схематическое устройство синхронного генераторного агрегата

Особенности работы

Принцип действия может незначительно отличаться в зависимости от типа устройства — явнополюсного либо неявнополюсного. Количество пар полюсных элементов роторного механизма определяется скоростью вращения узла. Если частота образующейся ЭДС составляет 50 Гц, то при 3 тысячах об/мин неявнополюсное устройство обладает одной парой полюсов. В явнополюсных агрегатах, вращающихся при 50-750 оборотах в минуту, количество пар полюсных элементов составит от 60 до 4.

В маломощных синхронных агрегатах питание обмотки возбуждения осуществляется посредством воздействия выпрямленного тока. Электроцепь появляется в результате активации трансформаторных устройств, которые входят в общую цепь нагрузки узла. Также она включает в себя полупроводниковый выпрямительный блок, который может собираться по любой схеме, но обычно как трехфазный мост. Основная электроцепь включает в себя обмотку возбуждения агрегата с регулировочным реостатным устройством.

Процедура самовозбуждения оборудования состоит в следующем:

1. При запуске установки в магнитной составляющей образуются небольшие ЭДС, это происходит благодаря явлению остаточной индукции. Одновременно в рабочей обмотке агрегата появляется ток.
2. В результате ЭДС образуется во вторичных электрообмотках трансформаторных устройств. А в электроцепи появляется небольшой ток, который способствует усилению общей индукции магнитного поля.
3. Увеличение параметра ЭДС осуществляется до момента, пока магнитная система агрегата не возбудится до конца.

Асинхронный генератор

Такой узел представляет собой устройство, производящее электроэнергию с использованием принципа действия асинхронного двигателя. Данный тип агрегатов именуется индукционным. Асинхронное устройство обеспечивает оперативный поворот роторного механизма, а его скорость вращения намного выше по сравнению с синхронным. Простой двигатель может применяться в качестве генераторной установки без дополнительных настроек.

Асинхронные агрегаты используются в разных сферах:

• для моторов ветровых электрических станций;
• для автономного питания жилых помещений и частных домов либо в качестве миниатюрных ГЭС-станций;
• для инверторных агрегатов сварки;
• с целью организации бесперебойного питания от переменного тока.

Схема и устройство

Схематическое подключение асинхронного агрегата

Основными составляющими элементами данного типа устройств считаются статорный механизм и ротор. Первый является неподвижным, а второй прокручивается внутри него. Ротор отделен от статорного механизма воздушным зазором. Чтобы снизить величину вихревых токов, сердечники составляющих элементов делаются из отдельных листов электротехнической стали. Их толщина в зависимости от производителя может составить от 0,35 до 0,5 мм. Сами листы оксидируются при изготовлении, то есть подвергаются термической обработке, что позволяет увеличить их поверхностное сопротивление.

Сердечник статорного механизма устанавливается внутрь станины, которая является наружной частью агрегата. На внутренней стороне детали располагаются пазы, в них находится обмотка. Статорная электрообмотка зачастую выполняется из катушек с небольшим шагом. В ее основе используется медный изолированный проводник.

Особенности работы

Асинхронный тип двигателей производит электроэнергию при увеличенной скорости прокручивания роторного механизма. Этот параметр всегда выше, чем у синхронных агрегатов. При прокручивании роторного устройства и выработки электричества потребуется сильный крутящий момент. Если в двигателе используется так называемый вечный холостой ход, это обеспечит равную скорость прокручивания в течение всего ресурса эксплуатации установки.

Схемы подключения

По числу использующихся фаз все генераторные агрегаты делятся на две группы:

• однофазные;
• трехфазные.

Однофазный генератор

Схема подключения оборудования с одной фазой

Этот тип устройств используется для работы с любыми потребителями электроэнергии, главное — чтобы они были однофазными.

Самые простые конструкции состоят из:

• магнитного поля;
• прокручивающейся рамки;
• коллекторного устройства, предназначенного для отвода тока.

Благодаря наличию последнего в результате рамочного прокручивания через щетки образуется постоянный контакт с рамкой. Параметры тока, который меняется с учетом закона гармоники, будут разными и передаются на щеточный узел, а также в схему потребителей напряжения. На сегодняшний день однофазные агрегаты являются наиболее популярным типом автономного источника питания. Они могут использоваться для подключения практически всех бытовых электроприборов.

Трехфазный генератор

Такой тип устройств относится к классу универсальных, но более дорогих агрегатов. Отличительная особенность трехфазных генераторов заключается в необходимости постоянного и дорогостоящего технического обслуживания. Несмотря на это, данный тип установок получил наибольшее распространение.

Это обусловлено следующими преимуществами:

1. В основе агрегата используется вращающееся круговое магнитное поле. Это обеспечивает возможность хорошей экономии при разработке оборудования.
2. Трехфазные генераторы состоят из уравновешенной системы. Это обеспечивает ресурс эксплуатации агрегата в целом.
3. В работе трехфазного устройства одновременно используется два напряжения — линейное и фазовое. Оба применяются в единой системе.
4. Одно из основных преимуществ — повышенные экономические показатели. Это обеспечивает снижение материалоемкости силовых проводов, а также трансформаторных агрегатов. Благодаря данной особенности упрощается процедура передачи электричества на большие расстояния.

Схема соединения «звездой»

Данный тип подключения подразумевает электросоединение концов обмоток в определенной точке, которая именуется «нулем». При выполнении такого подсоединения нагрузку к генераторному узлу можно подать посредством трех или четырех кабелей. Проводники от начала обмоток считаются линейными. А основной кабель, который идет от нулевой точки, является нулем. Параметр напряжения между проводниками считается линейным (эта величина выше в 1,73 раза по сравнению с фазной).

Схема типа «звезда» для подключения трехфазного оборудования

Одной из основных особенностей данного варианта является равенство токов. Четырехпроводной тип «звезды» с нейтральным кабелем считается самым распространенным. Его использование позволяет предотвратить перекос фаз при подсоединении несимметричной нагрузки. К примеру, если на одном контакте она активная, а на другом — реактивная или емкостная. При использовании такого варианта обеспечивается максимальная защищенность включенного электрооборудования.

Схемы соединения «треугольником»

Данный метод подключения представляет собой последовательное подсоединение обмоток трехфазного агрегата. Конец первой намотки должен быть соединен с началом второй, а ее контакт — с третьей. Затем проводник от обмотки под номером 3 подсоединяется к началу первого элемента.

При такой схеме линейные кабели отводятся от точек подключения обмоток. Параметр линейного напряжения по величине соответствует фазному. А значение первого тока выше второго в 1,73 раза. Описанные свойства актуальны исключительно в случае равномерной нагрузки фаз. Если она будет неравномерной, то параметры необходимо пересчитать графическим или аналитическим способом.

Электросхемы соединений агрегата «треугольником»

Особенности генераторов с разными типами двигателя

Автомобильные и бытовые установки могут разделяться между собой в соответствии с видом топлива, на котором они функционируют. Генераторный узел может работать на бензине или дизеле.

Бензогенераторы

В таких устройствах источником механической энергии является двигатель. Агрегат относится к классу четырехконтактных карбюраторных ДВС. В бензогенераторах используются двигатели, рассчитанные на 1-6 кВт. В продаже можно встретить агрегаты, разработанные для функционирования при 10 кВт, с их помощью можно обеспечить питание всех световых и электроприборов в частном доме.

Бензогенераторы могут похвастаться невысокой стоимостью и длительным ресурсом эксплуатации, хотя по сравнению с дизельными — они немного меньше. Выбор агрегата осуществляется с учетом нагрузок, в условиях которых он будет функционировать. Если узел работает с большим пусковым током и применяется для электросварки, то лучше отдать предпочтение синхронным устройствам. При выборе асинхронного типа агрегата двигатель сможет справиться с пусковыми токами. Но важно, чтобы генераторная установка была полностью загружена, в противном случае топливо будет расходоваться нецелесообразно.

Канал «Olifer TV» рассказал о выборе агрегатов для частного дома в соответствии с типом горючего, на котором он будет использоваться.

Дизельные генераторы

Такой агрегат приводит в действие мотор, функционирующий на дизеле. />

В его основе используется:

• механическая составляющая;
• панель с кнопками, предназначенная для управления;
• система подачи топлива;
• охладительный узел;
• система смазки трущихся компонентов и узлов.

Мощность генераторной установки полностью определяется аналогичным параметром самого двигателя. Если она будет невысокой, к примеру, для запитки бытового электрооборудования, то лучше отдать предпочтение бензиновым установкам. Дизельный тип агрегатов целесообразно использовать там, где требуется высокая мощность. Двигатели внутреннего сгорания обычно применяются с верхней установкой клапанов. Они обладают более компактными размерами, а также высокой надежностью.

Кроме того, дизельные ДВС при функционировании выделяют меньше токсичных газов, опасных для здоровья человека, и более удобны в плане ремонта. Специалисты рекомендуют отдать предпочтение агрегатам, корпус которых выполнен из стали, так как пластмасса имеет меньший ресурс использования.

Более надежными являются генераторные дизельные установки, не оснащенные щетками.

Напряжение, которое они вырабатывают, стабильнее. В среднем, если бак заправлен дизельным горючим под завязку, это обеспечит возможность работы генератора в течение семи часов. Если агрегат будет установлен стационарно, то его конструкцию можно дополнить внешним резервуаром для залива топлива.

Канал «Фабрика Тока» продемонстрировал работу дизельного агрегата, использующегося для обеспечения энергией частного дома.

Инверторные генераторы

Производство электрической энергии осуществляется аналогично, как на любой классической модели генератора. В первую очередь производится выработка переменного тока. Он выпрямляется и подается на инверторный узел, а затем преобразуется опять в переменный, только с необходимыми техническими параметрами.

В основе агрегата используется электронный модуль, включающий в себя:

• выпрямительный узел;
• микропроцессорное устройство;
• преобразовательный механизм.

По типу выходного напряжения инверторные агрегаты могут разделяться на:

1. Прямоугольные. Такой вид устройств считается наиболее дешевым. Его энергии хватит только для запитки электроинструментов и маломощных приборов.
2. Устройства с трапецеидальным сигналом. Могут использоваться для питания большинства электроприборов, кроме высокочувствительной техники. Стоимость таких агрегатов средняя.
3. Устройства, работающие с синусоидальным напряжением. Такие генераторы характеризуются стабильными характеристиками и подходят для большинства электрических приборов.

1. Прямоугольные. Такой вид устройств считается наиболее дешевым. Его энергии хватит только для запитки электроинструментов и маломощных приборов.
2. Устройства с трапецеидальным сигналом. Могут использоваться для питания большинства электроприборов, кроме высокочувствительной техники. Стоимость таких агрегатов средняя.
3. Устройства, работающие с синусоидальным напряжением. Такие генераторы характеризуются стабильными характеристиками и подходят для большинства электрических приборов.

Инверторные агрегаты могут функционировать без перерыва либо промежутками. В качестве объектов потребления энергии обычно выступают учреждения, где нельзя допустить перепадов напряжения.

Основные преимущества инверторных установок:

• маленькие размеры и масса;
• низкий расход горючего в результате регулировки выработки определенного объема электричества, необходимого в конкретный момент времени;
• инверторные агрегаты могут функционировать в течение короткого временного интервала с перегрузкой.

• высокая стоимость устройств по сравнению с классическими вариантами генераторных установок;
• повышенная чувствительность к температурным изменениям в электронной составляющей;
• невысокий уровень мощности установки;
• дорогостоящий ремонт электронного модуля при его поломке.

Использование инверторных устройств актуально в случае, когда требуемая величина мощности составляет не больше 6 кВт. Если агрегат будет использоваться на постоянной основе, то лучше отдать предпочтение классическому типу.

Канал «Garage КАХОВКА» протестировал бензиновую установку инверторного класса от производителя «ПилоД».

Как сделать генератор переменного тока своими руками

Для самостоятельного изготовления асинхронного агрегата понадобится следующее:

1. Мотор. Двигатель можно соорудить своими руками, но эта процедура слишком длительная и трудоемкая. Поэтому лучше использовать агрегат от старого неработающего бытового электрооборудования. Оптимальным вариантом будет применение двигателя от дренажного насосного устройства, стиральной машинки либо пылесоса.
2. Статорный механизм. Рекомендуется приобрести готовое устройство, оборудованное обмоткой.
3. Комплект электрических проводов.
4. Изолента, допускается применение термоусадочных трубок.
5. Трансформаторный узел или выпрямительный блок. Этот элемент потребуется в случае, если на выходе генератора переменного тока энергия будет иметь разную мощность.

Перед началом работ необходимо сделать несколько манипуляций, которые позволят правильно выполнить расчет параметра мощности агрегата:

1. Использующийся двигатель подключается к электросети для определения скорости вращения. Чтобы выполнить эту задачу, потребуется специальное устройство — тахометр. После считывания информации полученное значение надо записать и прибавить к нему еще 10%. Это — компенсаторная величина. Если добавить 10% к скорости вращения, это позволит предотвратить перегрев агрегата во время функционирования.
2. Выполняется подбор конденсаторных элементов с учетом требуемой величины мощности. Если на этом этапе возникли сложности, можно воспользоваться таблицей.
3. Генераторная установка во время работы продуцирует электроэнергию, соответственно, заранее необходимо продумать заземление устройства. При его отсутствии и некачественной изоляции агрегат не только износится быстрее, но и может представлять опасность для человека.
4. После подготовки выполняется процедура сборки, она не займет много сил. К двигателю, который будет использоваться в основе, подключаются конденсаторные элементы в соответствии со схемой. В ней указана очередность подсоединения компонентов. Надо учесть, что величина емкости каждой конденсаторной детали соответствует предыдущему устройству.

Полученный узел сможет обеспечить энергией электрическую пилу, циркулярку или болгарку, т. е. любой маломощный инструмент.

При использовании самодельного генератора переменного тока нельзя допустить перегрева двигателя, иначе это приведет к его поломке и даже взрыву.

В процессе сборки и эксплуатации надо учитывать следующие нюансы:

1. Если коэффициент полезного действия падает прямо пропорционально в соответствии с длительностью работы, это норма. Данный нюанс связан с тем, что периодически генераторный агрегат должен отдыхать и остывать. Важно время от времени снижать температуру двигателя до 40 градусов Цельсия.
2. Поскольку в простой схеме устройства не используется автоматика, потребитель должен сам контролировать все процессы работы приспособления. Время от времени к агрегату необходимо подключать измерительное оборудование — тахометр, вольтметр.
3. Перед выполнением сборки нужно правильно подобрать электроприборы в соответствии с расчетом его технических параметров и свойств. Приведенная схема наиболее простая в плане реализации.

Видео «Принцип действия генераторного устройства»

Канал «Halyk Smart» рассказал о нюансах функционирования агрегата переменного тока.

Загрузка …

Схемы генерирования переменного напряжения постоянной частоты

Страница 2 из 2

Известен ряд схем, предназначенных для преобразования механической энергии ВЭУ в электрическую энергию переменного напряжения постоянной частоты.

Синхронный генератор. Наиболее простая схема включает синхронный генератор, работающий параллельно с энергосистемой. Поскольку обычно мощность энергосистемы на много больше мощности ВЭУ, электрическая машина будет находиться в синхронизме в широком диапазоне изменения мощности, развиваемой ветродвигателем. Недостатки применения синхронной машины состоят в том, что при определенных ветровых условиях она может переходить на работу в режим двигателя и потреблять энергию из энергосистемы, а при резких порывах ветра появляется большая вероятность выпадения ее из синхронизма. Последующая синхронизация машины и подключение ее к энергосистеме являются сложным процессом.

Асинхронный генератор. Если асинхронная машина приводится во вращение с частотой, большей, чем синхронная частота, она работает как генератор. До тех пор, пока под действием привода частота вращения машины превышает синхронную частоту, она подает электроэнергию в энергосистему с частотой, равной частоте сети. Однако использование в ВЭУ асинхронной машины имеет три следующих недостатка: при одном и том же ветровом режиме юна вырабатывает меньше энергии, чем синхронная машина; она работает с меньшим коэффициентом мощности (cos φ), обусловленным большими токами намагничивания, которые приблизительно пропорциональны квадрату напряжения; наконец, она более дорогая по сравнению с синхронной машиной. Следует отметить, однако, что последний недостаток компенсируется снижением затрат на механизмы системы регулирования, поскольку в случае использования асинхронной машины допускается менее точное поддержание частоты вращения ветроколеса.

Преобразование электрической энергии по схеме «переменное напряжение — постоянное напряжение — переменное напряжение» осуществляется следующим образом. Переменное напряжение переменной частоты от синхронного генератора преобразуют сначала в постоянное напряжение, а затем в переменное напряжение требуемой постоянной частоты для подачи электроэнергии в энергосистему. Перки Томас предложил модификацию этой схемы с использованием генератора постоянного тока, соединенного с вращающимся преобразователем напряжения. Но мощность генераторов постоянного тока ограничена их приемлемыми размерами, а вращающиеся преобразователи напряжения малоэффективны. Преобразование по схеме «переменное напряжение — постоянное напряжение — переменное напряжение» может быть успешно осуществлено на базе полупроводниковых приборов. Такие преобразователи мощностью от одного до нескольких мегаватт широко применяются на передачах постоянного тока высокого напряжения. Их недостатком является высокая стоимость. Однако при расположении ВЭС большой мощности на значительном расстоянии от энергосистем именно передачи постоянного тока оказываются наиболее эффективными.

Специальные схемы возбуждения.

Синхронный генератор с модулированным выходным напряжением.

Из различных предложенных схем данного типа наибольший интерес представляет преобразовательная схема с выходным напряжением, модулированным низкой частотой. В этой схеме напряжение возбуждения синхронного генератора — переменное с частотой 60 Гц. Выходное напряжение, промодулированное синусоидальными колебаниями, выпрямляется и подается на фильтр для получения на выходе переменного напряжения с частотой 60 Гц. Хотя идея этого метода интересна, основанная на ней система получается дорогой и сложной. Возбуждение переменным током требует, чтобы электрическая машина была выполнена полностью шихтованной. К тому же преобразование напряжения на выходе генератора требует использования полупроводниковых приборов. В результате количество полупроводниковых приборов, имеющихся в выпрямительно-инверторной и в данной схемах, может быть сравнимо, в то время как последней недостает экономического преимущества схемы преобразования «переменное напряжение — постоянное напряжение — переменное напряжение», которая используется в передачах постоянного тока высокого напряжения. Кроме того, чтобы поддерживать Малое отношение модуляции, что является очень важным, частота генерируемого напряжения, а следовательно, и частота вращения генератора должны быть высокими.

Некоторые из рассмотренных выше схем уже были использованы в ВЭУ в прошлом. Однако каждая из них имеет свои недостатки. В Университете штата Висконсин (Милуоки) были исследованы две системы, которые могут оказаться более эффективными, чем рассмотренные выше. Эти системы используют: первая — коллекторный генератор переменного тока, вторая—асинхронный, генератор с питаемым ротором.

Рис. 3. Принципиальная схема коллекторного генератора переменного тока:

1 — ротор генератора; 2 — обмотки возбуждения; 3 — блок управления.

Коллекторный генератор переменного тока. Он упоминается как возможный для применения в ВЭУ, хотя и не был использован ранее в какой-либо сооруженной установке. Действительно, это предложение является перспективным применительно, к ВЭУ мощностью, вероятно, не превышающей 1000 кВт.

Преимущество этой системы заключается в том, что частота: напряжения на выходе коллекторного генератора переменного тока равна частоте напряжения возбуждения независимо от частоты вращения ротора. В этом отношении коллекторная машина переменного тока подобна машине постоянного тока. Если возбуждение машины осуществляется током 60 Гц, машина будет генерировать переменное напряжение такой же частоты (рис. 3 и 4).

Рис. 4. Электрическая схема коллекторного генератора переменного тока:

1 — обмотки возбуждения; 2 — компенсационные обмотки.

Конструктивно машина достаточно проста, ее якорь подобен; якорю машины постоянного тока. Стоимость коллекторного генератора переменного тока близка к стоимости генератора постоянного тока, и поэтому с экономической точки зрения он конкурентоспособен. Кроме того, в нем отсутствуют дополнительные устройства. Наконец, машина может быть спроектирована и работать с намного большим cos φ, чем асинхронный генератор, у которого, как известно, низкое значение cos φ является большим недостатком.

Асинхронный генератор с питаемым ротором.

Асинхронные машины работают как генераторы, когда их частота вращения больше, чем синхронная частота. Такой асинхронный генератор уже был использован в мощных установках. Однако в прошлом были выдвинуты серьезные возражения против применения этих машин для работы в энергосистеме. Для того чтобы получить приемлемую мощность, диаметр этих машин вследствие низкой частоты вращения должен быть достаточно большим. Для удовлетворительной работы машина должна иметь большой воздушный зазор, что приводит к большому увеличению тока намагничивания, который должна обеспечить энергосистема при малом

Рис. 5. Схема асинхронного генератора с питаемым ротором:

1 — генератор тока частоты скольжения; 2 и п — соответственно ротор и статор асинхронного генератора; 4 — датчики частоты вращения;

Главное преимущество асинхронного генератора состоит в том, что напряжение на его выходе имеет постоянную частоту при изменении частоты вращения ротора в некоторых пределах и ему свойственна большая устойчивость, чем синхронной машине. Последнее обстоятельство крайне важно в связи с тем, что ВЭУ становятся довольно мощными.

Чтобы преодолеть указанный выше серьезный недостаток асинхронного генератора (малый cos φ), предлагается питать током ротор машины. Такой генератор (рис. 5) подобен асинхронному генератору с фазным ротором. Обмотки его ротора подсоединены к контактным кольцам. Питание обмоток осуществляется через эти контактные кольца от дополнительного генератора напряжения с частотой скольжения 1 . Абсолютное значение и фаза указанного напряжения могут изменяться. Изменением фазы напряжения, подаваемого в цепь ротора, имеющего частоту, равную частоте скольжения, cos φ асинхронного генератора может быть улучшен.

1 По терминологии, принятой в России, такой генератор с питаемым ротором называется асинхронизированным.

Исследуется вопрос определения наиболее целесообразной номинальной мощности генератора напряжения с частотой скольжения, чтобы обеспечить работу основного генератора с более высоким cos φ. Это может обеспечить возможность экономической конкурентоспособности указанной схемы.

Генератор напряжения с частотой скольжения. Раньше напряжение с частотой скольжения генерировалось с помощью машин типа Шербиус. Добавление к системе дополнительной машины делает ее более громоздкой и повышает стоимость. После появления полупроводниковой техники для получения напряжения с частотой скольжения предложены различные новые устройства, приводимые ниже.

Одним из таких устройств является частотный модулятор. При: его использовании сигнал с частотой f генерируется обычным генератором с приводом от главного вала, модулируется частотой сети f0 и подается на фильтр для получения сигнала (f — f0).

По схеме «напряжение с частотой f0 — постоянное напряжение — напряжение с частотой скольжения sf 0 напряжение сети с частотой fo выпрямляется и подается на инвертор. Тиристоры открываются управляющим сигналом таким образом, чтобы получить напряжение с частотой скольжения. Если полупроводниковые управляющие приборы использованы как в инверторной, так и в выпрямительной цепях, эта схема может работать в обоих направлениях.

Для получения напряжения с частотой скольжения может быть применен также преобразователь частоты. Поскольку частота скольжения мала по сравнению с частотой сети fo , то может быть разработан преобразователь частоты для генерирования напряжения с частотой скольжения на базе использования современной электронной техники больших мощностей.

Во всех рассмотренных системах между генератором напряжения с частотой скольжения и контактными кольцами ротора основного генератора при необходимости может быть установлен усилитель мощности.

Преимуществом этих схем перед другими схемами является то, что используемые в них полупроводниковые приборы рассчитываются только на мощность, необходимую для возбуждения основного генератора, тогда как в других схемах полупроводниковые приборы рассчитываются на всю мощность ВЭУ.

С использованием в системе управления частотой вращения, асинхронного двигателя подобной полупроводниковой техники, рассчитанной на 2/3 установленной мощности, получено увеличение, значения cos φ до 0,95. Учитывая, что пределы изменения частоты скольжения в асинхронном генераторе меньше, чем в двигателе, преимущества в этом случае могут быть более значительными.

Как работает генератор переменного тока?

Принцип действия генератора переменного тока

Простейший генератор переменного тока состоит из проволочной рамки, вращающейся между полюсами неподвижного магнита. Каждый конец рамки соединен со своим контактным кольцом, скользящим по электропроводной угольной щетке (рисунок над текстом). Индуцированный электрический ток течет к внутреннему контактному кольцу, когда соединенная с ним половина рамки проходит мимо северного полюса магнита, и, наоборот, к внешнему контактному кольцу, когда мимо северного полюса проходит другая половина рамки.

Трехфазный генератор переменного тока

Одним из наиболее экономически выгодных способов выработки сильного переменного тока является использование одного магнита, вращающегося относительно нескольких обмоток. В типичном трехфазном генераторе три катушки расположены равноудалено от оси магнита. Каждая катушка вырабатывает переменный ток, когда мимо нее проходит полюс магнита (правый рисунок).

Изменение направления электрического тока

Когда магнит вдвигается в проволочную катушку, он индуцирует в ней электрический ток. Этот ток заставляет стрелку гальванометра отклоняться в сторону от нулевого положения. Когда магнит вынимается из катушки, электрический ток изменяет свое направление на противоположное, и стрелка гальванометра отклоняется в другую сторону от нулевого положения.

Переменный ток

Магнит не будет индуцировать электрический ток до тех пор, пока его силовые линии не начнут пересекать проволочную петлю. Когда полюс магнита вдвигается в проволочную петлю, в ней индуцируется электрический ток. Если магнит прекращает движение, электрический ток (голубые стрелки) также прекращается (средняя диаграмма). Когда магнит вынимается из проволочной петли, в ней индуцируется электрический ток, текущий в противоположном направлении.

Автомобильный генератор переменного тока — цепи переменного тока

Автомобильный генератор переменного тока

Глава 4 — Цепи переменного тока

Детали и материалы проекта

• Автомобильный генератор переменного тока (требуется один, но два рекомендуется)

Старые генераторы могут быть получены по низким ценам на автомобильных дорогах. Для вашего удобства на многих ярдах есть генераторы, уже снятые с автомобиля. Я не рекомендую платить полную цену за новый генератор переменного тока, так как используемые единицы стоят гораздо меньше денег и функционируют так же хорошо для целей этого эксперимента.

Я настоятельно рекомендую использовать марку Delco-Remy генератора переменного тока. Это тип, используемый для автомобилей General Motors (GMC, Chevrolet, Cadillac, Buick, Oldsmobile). Одна конкретная модель была выпущена Delco-Remy с начала 1960-х годов с небольшим изменением дизайна. Это очень распространенное подразделение, которое находится в разрушительном дворе и очень легко работать.

Если вы получаете два генератора переменного тока, вы можете использовать его как генератор, а другой — как двигатель. Шаги, необходимые для подготовки генератора переменного тока в виде трехфазного генератора и трехфазного двигателя, одинаковы.

Перекрестные ссылки

Уроки в электрических цепях, том 1, глава 14: «Магнетизм и электромагнетизм»

Уроки в электрических цепях, том 2, глава 10: «Полифазные цепи переменного тока»

Цели обучения

• Влияние электромагнетизма
• Эффекты электромагнитной индукции
• Строительство реальных электромагнитных машин
• Конструкция и применение трехфазных обмоток

Схема автомобильной генераторной схемы

Автомобильный генератор переменного тока представляет собой трехфазный генератор со встроенной схемой выпрямителя, состоящей из шести диодов. Поскольку шкив (большинство людей называют его «шкивом») вращается ремнем, соединенным с коленчатым валом автомобильного двигателя, магнит вращается мимо стационарного набора трехфазных обмоток (называемых статорами ), обычно соединенных в конфигурации Y, Вращающийся магнит фактически является электромагнитом, а не постоянным магнитом. Генераторы сконструированы таким образом, чтобы можно было контролировать напряженность магнитного поля, чтобы можно было управлять выходным напряжением независимо от скорости вращения ротора. Эта магнитная катушка ротора (называемая катушкой поля или просто полем ) питается от батареи, так что требуется небольшое количество электроэнергии, подаваемой на генератор переменного тока, чтобы заставить его генерировать большую выходную мощность.

Электрическая мощность подается на вращающуюся полевую катушку через пару медных «скользких колец», установленных концентрически на валу, с которыми взаимодействуют стационарные угольные «щетки». Щетки удерживаются в прочном контакте с кольцами скольжения под давлением пружины.

Многие современные генераторы оснащены встроенными схемами «регулятора», которые автоматически переключают питание батареи на катушку ротора, чтобы регулировать выходное напряжение. Эта схема, если она присутствует в генераторе переменного тока, который вы выбираете для эксперимента, не нужна и будет препятствовать вашему исследованию, если он останется на месте. Не стесняйтесь «хирургически удалить» его, просто убедитесь, что вы оставите доступ к терминалам щетки, чтобы вы могли подключить катушку поля с полностью собранным генератором.

Иллюстрация автомобильного генератора

Экспериментальные инструкции

Во-первых, обратитесь к руководству по ремонту автомобилей по конкретным деталям вашего генератора переменного тока. Документация, содержащаяся в книге, которую вы сейчас читаете, является как можно более общей для размещения различных марок генераторов. Вам может понадобиться более конкретная информация, а руководство по обслуживанию — лучшее место для ее получения.

Для этого эксперимента вы будете подключать провода к катушкам внутри генератора переменного тока и расширять их вне корпуса генератора, чтобы легко подключаться к испытательному оборудованию и схемам. К сожалению, соединительные терминалы, предоставленные производителем, не будут соответствовать нашим потребностям здесь, поэтому вам нужно будет сделать свои собственные подключения.

Разберите устройство и найдите клеммы для подключения к двум угольным щеткам. Припаяйте пару проводов к этим клеммам (не менее 20 калибра) и проведите эти провода через вентиляционные отверстия в корпусе генератора переменного тока, следя за тем, чтобы они не зацепились за вращающийся ротор при повторной сборке и использовании генератора.

Найдите соединения трехфазных линий, идущие от обмоток статора, и подключите к ним провода, удлиняя эти провода вне корпуса генератора через вентиляционные отверстия. Используйте самый большой провод датчика, который удобно работать для этих проводов, поскольку они могут нести значительный ток. Как и с полевыми проводами, проложите их таким образом, чтобы ротор свободно вращается с генератором, собранным повторно. Клеммы линии обмотки статора легко найти: три из них подключаются к трем клеммам на диодной сборке, обычно с клеммами «кольцевой зажим», припаянными к концам проводов.

Я рекомендую вам припаять клеммы кольцевых наконечников к вашим проводам и прикрепить их под концевые гайки вместе с концами проводов статора, чтобы каждая клемма блока диода закрепляла два кольцевых наконечника.

Повторно соберите генератор, соблюдая осторожность, чтобы закрепить угольные щетки в убранном положении, чтобы ротор не повредил их при повторной установке. На генераторах Delco-Remy на заднем корпусе имеется небольшое отверстие, а также на передней части узла держателя щетки, через которое может быть вставлена ​​скрепка или тонкотянутая проволока, чтобы удерживать кисти от их пружинного давления, Дополнительную информацию об установке генератора переменного тока см. В руководстве по обслуживанию.

Когда генератор был собран, попробуйте вращать вал и слушать любые звуки, указывающие на сталкивающиеся части или зацепленные провода. Если есть такая проблема, разберитесь снова и исправьте все, что не так.

Если и когда он вращается свободно, как следует, соедините два «полевых» провода с 6-вольтовой батареей. Подключите вольтметр к любому из двух трехфазных линий:

Когда мультиметр установлен на функцию «DC Volts», медленно вращайте вал генератора. Показание вольтметра должно чередоваться между положительным и отрицательным, как показано на рисунке: проявляется очень медленное переменное напряжение (переменное напряжение). Если это испытание прошло успешно, переключите мультиметр на настройку «AC Volts» и повторите попытку. Попытайтесь медленно и быстро вращать вал, сравнивая показания вольтметра между двумя условиями.

Короткое замыкание любых двух трехфазных проводников линии и попробуйте вращать генератор переменного тока. Вы должны заметить, что вал генератора переменного тока становится все труднее вращаться. Тяжелая электрическая нагрузка, которую вы создали через короткое замыкание, вызывает сильную механическую нагрузку на генератор, поскольку механическая энергия преобразуется в электрическую энергию.

Теперь попробуйте подключить 12 вольт постоянного тока к проводам поля. Повторите вольтметр постоянного тока, вольтметр переменного тока и испытания на короткое замыкание, описанные выше. Какие отличия вы замечаете »// www.beautycrew.com.au//sub.allaboutcircuits.com/images/05023.png

Вращайте вал генератора во время вращения вала вала двигателя. Попробуйте изменить любые два из трехфазных линий между двумя блоками и снова включить генератор. В чем разница на этот раз?

Подключите полевые провода блока двигателя к 6-вольтовой батарее (вы можете параллельно подключать это поле к полю генераторного блока через те же клеммы аккумулятора, если аккумулятор достаточно прочен, чтобы доставлять несколько усилителей тока как катушки будут рисовать вместе). Это намагничивает ротор двигателя. Попробуйте снова закрутить генератор и обратите внимание на любые различия в работе.

В первой установке двигателя, где полевые проводы были закорочены вместе, двигатель функционировал как асинхронный двигатель . Во второй установке, где ротор двигателя был намагничен, он функционировал как синхронный двигатель .

Возьмите модифицированный генератор переменного тока на следующий уровень

Если вы чувствуете особую амбициозность и хорошо разбираетесь в технике изготовления металлов, вы можете сделать свою собственную мощную генераторную платформу, подключив модифицированный генератор переменного тока к велосипеду. Я создал схему, которая выглядит так:

Задние колеса приводят в действие шкив генератора с длинным клиновым ремнем. Этот ремень также поддерживает заднюю часть велосипеда, поддерживая постоянное напряжение, когда всадник катается на велосипеде. Генератор висит от стальных опорной конструкции (я использовал приварены 2-дюймовые квадратные трубки, но кадр может быть выполнен из древесины). Мало того, что эта машина практична, но она достаточно надежна для использования в качестве тренажера, и недорого сделать:

Вы можете увидеть банк из трех 12-вольтовых лампочек «RV» за велосипедным блоком (в нижнем левом углу фотографии), который я использую для загрузки при езде на велосипеде в качестве тренажера. Набор из трех переключателей установлен на передней части велосипеда, где я могу включать и выключать нагрузки во время езды.

Выпрямив генерируемую трехфазную переменную мощность, можно обеспечить генератор переменного тока собственной катушкой поля с постоянным напряжением, исключающим необходимость в батарее. Однако для запуска все же потребуется некоторый независимый источник постоянного напряжения, так как катушка поля должна быть под напряжением до того, как будет произведена любая мощность переменного тока.

Схема высоковольтного генератора

Я как любитель всяких импульсных и особенно высоковольтных устройств
 решил сделать высоковольтный генератор (идея вообще-то была сделать
 люстру Чижевского). Подошел я к этому весьма творчески. Т.е. как всегда
 чужую готовую схему повторять неинтересно — надо что-то сочинить свое.
 Сначала я правда перепробовал кучу схем. На транзисторах делал — мне
 что-то не понравилось, да и транзисторы грелись сильно. Сделал обычную
 схему на тиристорах — трансформатор сильно трещит (можно его конечно
 залить эпоксидкой, но возиться не хотелось). Частота низкая импульсы
 короткие. Да и напряжения высокого какого хотел (а хотелось по больше)
 я не получил. И я решил пойти другим путем — чтобы треск или свист
 не был слышен, я решил поднять частоту за пределы слышимости, т.е.
 килогерц 20-30 и при этом сделать генератор на тиристоре. У меня для
 этого было несколько высокочастотных тиристоров ТЧ63. Мощная штука
 — частота до 33кГц, ток постоянный 63А, а импульсный ток килоампера
 полтора, т.е. для импульсных устройств подходит идеально.

Попробовал я сначала вот эту схему (с этим тиристором):

Но почему-то я не смог выжать с однопереходного транзистора больше
 10 кГц, ну а свист — кому понравится. Хотя в принципе схема не плохая.
 Хотя недостаток был еще один — резистор R3 греется очень сильно, причем
 мне пришлось ставить два проволочных остеклованных по 7 Ватт каждый,
 и все равно нагрев чрезмерно большой. Меня это не устроило. Хотя на
 выходе получил достаточно большое напряжение — пробивало зазор в несколько
 миллиметров. К сожалению напряжение померить было нечем — проверял
 на глазок по ширине пробивного зазора. В разной литературе указывается
 по разному, но в большинстве принято считать для переменного напряжения
 примерно 1 мм на 1 кВ, а для постоянного 1 мм на 3 кВ. Хотя это зависит
 от частоты (для переменного тока) и от влажности и давления. У меня
 ширина пробоя оказалась миллиметров 10-12 для переменного тока (почему-то
 при попытке выпрямить или пропустить через умножитель напряжение падало
 настолько сильно, что зазор уменьшался почти до нуля). Меня все это
 совершенно не устроило. Вот тут я и ступил на путь создания высоковольтного
 монстра. 

Во-первых я собрал задающий генератор по стандартной, годами проверенной
 схеме. На двух транзисторах разной проводимости. Это позволило без
 труда сделать генератор коротких импульсов с частотой изменяемой в
 широких пределах от 1 кГц до 50-70 кГц. Трансформатор на ферритовом
 колечке диаметром 10-12 мм.

Затем порывшись в груде книг и учебников я выбрал другое включение
 конденсатора-тиристора-трансформатора (именно так кстати делается в
 электронных тиристорных схемах зажигания) ее преимущество в том, что
 этот вариант включения практически не боится короткого замыкания на
 выходе:

И самое главное вместо так непонравившегося мне греющегося резистора
 я поставил дроссель Др1 (кстати пусковой дроссель от лампы дневного
 света). Дроссели Др2 и Др3 в принципе защитные (по 16 витков на феррите),
 но можно их наверное не ставить (хотя Др3 — влияет на резонанс). 

Когда я все это включил, то начал с минимальной частоты и напряжения
 питания вольт 30-50. Сначала я услышал писк и на выходе пробивало зазор
 в пару миллиметров. Затем я стал повышать частоту и при приближении
 к 18-20 кГц писк не стал слышен. А вот дальше произошло самое интересное.
 В какой-то момент система попала в резонанс. Я услышал мощное шипение,
 и между выходными проводами образовалась дуга длиной миллиметров в
 45, причем это было не просто потрескивание с синей искрой — это была
 дуга с высокой энергией ярко сиреневого цвета — такой плазменный жгут
 или шнур. И это все при напряжении питания в 60 вольт (если честно,
 я больше 80 В дать просто побоялся). Я решил проверить как обычно на
 пробой плотного листа бумаги (с предыдущими схемами я баловался — симпатичные
 такие дырочки получались). Сказать, что ее пробило — это ничего не
 сказать — бумага вспыхнула сразу при касании к дуге. Т.е. энергия была
 очень высокой. Если я концы провода подносил ближе друг к другу — они
 на концах начинали плавиться (тут мне и пришла мысль, что сварочник
 надо делать именно на тиристорах и где-то на этой же частоте). Пробивался
 даже фторопласт. Причем в этой схеме я использовал строчный трансформатор
 от цветного лампового усилителя, а выходная обмотка там имеет мало
 витков и при обычно схеме на выходе получалось небольшое напряжение
 (у ч/б телевизоров строчник с более большим коэффициентом трансформации).
 Я подумал, а что если напряжение питания поднять до 220В — сколько
 будет тогда на выходе (хотя скорее всего пробило бы трансформатор).

Когда улеглись первые восторги, я начал замечать и недостатки это
 конструкции. Во-первых, через пару минут работы (а то и меньше) начинал
 разогреваться трансформатор (и довольно сильно) затем тиристор и даже
 диод (мощность-то прокачивалась ого-го). Во-вторых система оказалась
 очень чувствительна к изменениям частоты генератора (все-таки схема-то
 резонансная). Так же на резонанс влияло и изменение нагрузки. Но что
 хуже всего — при такой высокой частоте колебаний — я нигде не смог
 это применить. Выпрямить невозможно — пробовал ставить на выходе высоковольтные
 (12 кВ, 300 мА, исправные) диоды — они начинали нагреваться даже, если
 припаяны одним концом, а второй просто висит в воздухе (в пространство
 что ли излучают). Даже при подключении высоковольтного кабеля длиной
 всего сантиметров 20 — напряжение падало в десятки раз (может резонанс
 сбивается и регулировка частоты не помогает). Пробовал собрать умножитель
 на выходе — с тем же результатом.

Где применить такое я не знаю. Думал даже электрошокер сделать, но
 схема у меня работала вольт от 16-20 не меньше, да и мощность потребляла
 большую и размеры были приличные (тиристор довольно внушительных размеров,
 дроссель, мощный конденсатор, строчный трансформатор — это будет не
 миниатюрное устройство, а ранцевый вариант, если учесть, что батареек
 надо к нему штук 16), к тому же в шокере на выходе должно быть постоянное
 напряжение (а если все-таки переменка, то на маленькую частоту). Да
 и вообще я такое побоюсь применить — убьет еще кого ненароком или пробьет
 изоляцию и мне достанется. Короче забросил я этого монстра. Хотя идея
 была красивая.

Источник: http://radiolub.chat.ru/Monstr/monstr.htm

Автомобильные генераторы переменного тока.

Генераторы переменного тока

Развитие автомобилестроения сопровождалось ростом требований к безотказности и увеличению срока службы автомобилей, комфорту их эксплуатации, снижению эксплуатационных затрат на техническое обслуживание и ремонт, а также соответствие все возрастающим требованиям безопасности движения.

 В связи с этим появилась необходимость существенного увеличения мощности и срока службы автомобильных генераторов, как основных источников электрического тока, улучшения их эксплуатационных характеристик и снижения эксплуатационных затрат. Появилась необходимость уменьшения габаритных размеров и массы генераторов, как, впрочем, и многих других агрегатов и устройств, что позволяло гибко проектировать компоновку и внешний дизайн автомобилей, а также получать экономию дорогостоящих металлов.

Удовлетворение перечисленных требований путем совершенствования конструкции и технологии производства генераторов постоянного тока, учитывая низкую надежность и малый срок службы щеточно-коллекторного узла, а также габаритные размеры и массу генераторов постоянного тока, стало неосуществимо. Поэтому было выбрано новое направление в развитии автомобильных генераторов – создание генераторов переменного тока.

Название «генератор переменного тока» несколько условно, и касается в основном особенностей конструкции генератора, поскольку они оснащены встроенными полупроводниковыми выпрямителями и питают потребители постоянным (выпрямленным) током.

 В генераторах постоянного тока таким выпрямителем является щеточно-коллекторный узел, осуществляющий выпрямление переменного тока, полученного в обмотках якоря.

 Развитие полупроводниковой техники позволило применить в генераторах переменного тока более совершенный и надежный выпрямитель на полупроводниковых диодах, в котором отсутствовали механические детали и узлы, подверженные износу и отказам.

Преимущества и недостатки генераторов переменного тока

К основным преимуществам генераторов переменного тока по сравнению с генераторами постоянного тока можно отнести следующие свойства:

• при одинаковой мощности их масса в 1,8…2,5 раза меньше, причем примерно в три раза меньше расходуется ценного цветного металла – меди; 
• при одинаковых габаритах генераторы переменного тока выдают большую мощность; 
• ток начинает вырабатываться при меньшей частоте вращения ротора; 
• проще схема и конструкция регулирующего устройства вследствие отсутствия элемента ограничения силы тока и реле обратного тока; 
• проще и надежнее конструкция токосъемного устройства, особенно, в бесконтактных генераторах переменного тока; 
• меньше эксплуатационные затраты из-за высокой надежности работы и увеличения срока службы. 

С практической точки зрения преимущества генератора переменного тока проявляются в том, что вырабатываемый им ток снимается с неподвижных обмоток, закрепленных на корпусе-статоре. Обмотка возбуждения, выполненная на вращающемся роторе, существенно легче неподвижных обмоток статора, поэтому ротор можно вращать с большей скоростью, не опасаясь явлений дисбаланса вращающихся масс. Да и ток возбуждения в этом случае подвести проще, поскольку он небольшой. В результате щетки и контактные кольца служат дольше.

Кроме того, генератор постоянного тока, в отличие от генератора переменного тока, начинает вырабатывать ток при относительно большой частоте вращение якоря. По этой причине для его полноценного функционирования, например, на холостых оборотах двигателя, необходимо значительное передаточное число привода, что в дальнейшем (на рабочей частоте коленчатого вала) может привести к дисбалансу (из-за значительной массы якоря), износу подшипников и элементов привода генератора.

Определенное преимущество генераторов переменного тока проявляется, также, в том, что при необходимости получения высокого напряжения (например, для питания высоковольтных потребителей), достаточно использовать небольшой трансформатор. Увеличить напряжение постоянного тока таким способом не удастся. Несмотря на то, что в автомобильных бортовых сетях необходимость получения высокого напряжения возникает крайне редко, такую возможность нельзя сбрасывать со счетов.

Основные недостатки генератора переменного тока — необходимость выпрямления вырабатываемого им тока, а также некоторое рассеивание мощности в окружающих ротор и статор металлических деталях из-за возникновения вихревых и реактивных токов в переменном электромагнитном поле. Тем не менее, достоинства генераторов переменного тока с лихвой окупают отмеченные недостатки.

Первые автомобильные генераторы переменного тока были спроектированы для работы с отдельными селеновыми выпрямителями и вибрационными регуляторами напряжения. Селеновые выпрямители имели значительные размеры, и их приходилось размещать отдельно от генератора, в местах, где обеспечивалось хорошее охлаждение. Для присоединения такого выпрямителя к генератору требовалась дополнительная проводка.

 Кроме того, селеновые выпрямители были недостаточно теплостойки, и допускали максимальную рабочую температуру не выше +80 ˚С.

 По этим причинам в дальнейшем от селеновых выпрямителей отказались, и стали применять кремниевые диоды, которые были менее габаритны, обладали хорошей теплостойкостью, что позволяло размещать их непосредственно в генераторе.

На смену вибрационным регуляторам напряжения пришли сначала контактно-транзисторные, а затем бесконтактные на дискретных элементах и бесконтактные интегральные регуляторы.

 Габаритные размеры интегральных регуляторов позволяют встраивать их в генератор, который совместно со встроенными регулятором и выпрямительным блоком называется генераторной установкой.

Принципиальное устройство генератора переменного тока

На рис. 1 представлена упрощенная схема генератора переменного тока, который состоит из двух основных частей: статора с неподвижной обмоткой, в которой индуцируется переменный ток, и ротора, создающего магнитное поле.

Полюсы ротора поочередно проходят мимо неподвижных катушек статора, размещенных на пазах с внутренней стороны корпуса генератора. При этом изменяется направление магнитного потока, а, следовательно, и направление индуцируемой в катушке ЭДС.

Обычно число полюсов магнита на роторе и число катушек в корпусе позволяет получить трехфазный ток. У трехфазных генераторов обмотки имеют одну общую точку, где соединяются их концы, поэтому такая схема соединения называется «звездой», а общая точка обмотки – нулевой точкой.

Вторые концы обмоток присоединяют к двухполупериодному выпрямителю. Магнитное поле ротора может создаваться постоянным магнитом или электромагнитом. В последнем случае к обмотке возбуждения электромагнита подводится постоянное напряжение.

Применение в роторе электромагнитов усложняет конструкцию генератора, так как необходимо подводить напряжение к вращающейся детали – ротору, но в этом случае возможно регулирование напряжения изменением частоты вращения ротора. Кроме того, магнитные свойства постоянных магнитов существенно зависят от их температуры.

Более подробно устройство и работа автомобильного генератора переменного тока приведены на следующей странице.

Бесконтактные генераторы с электромагнитным возбуждением

Для автомобильных генераторов надежность и срок службы определяются тремя факторами:

• качеством электрической изоляции; 
• качеством подшипниковых узлов; 
• надежностью токосъемных (щеточно-контактных) устройств. 

Первые два фактора зависят от уровня развития смежных производств. Третий фактор может быть исключен путем использования бесконтактных генераторов, имеющих более высокую надежность и ресурс, чем контактные генераторы, использующие щеточно-контактные токосъемные устройства. Это стимулировало создание автомобильных бесконтактных генераторов переменного тока с электромагнитным возбуждением – индукторных генераторов и генераторов с укороченными полюсами.

К бесконтактным генераторам с электромагнитным возбуждением относятся индукторные генераторы и генераторы с укороченными клювами. Работает генератор следующим образом.
 Обмотка возбуждения, по которой протекает постоянный ток, создает в магнитной системе поток, который при вращении ротора изменяется по величине без изменения знака. Этот поток замыкается, проходя через воздушные зазоры между валом и элементами ротора, зубцы которого выполнены в виде звездочки, воздушный зазор между ротором и статором, магнитопровод статора и крышку генератора.

Изменение магнитного потока в якоре при вращении ротора происходит за счет изменения магнитного сопротивления воздушного зазора между зубцами статора и ротора.

 Магнитный поток Ф у индукторных генераторов пульсирующий. Магнитный поток в воздушном зазоре периодически изменяется от Ф_mах, когда оси зубцов ротора и статора совпадают, до Ф_min, когда оси зубцов ротора и статора смещены на угол 180˚ электрических градусов. Таким образом, магнитный поток имеет среднюю постоянную и переменную составляющую с амплитудой

3убец и впадина ротора (индуктора) генератора образуют пару полюсов, поэтому частота тока якоря в индукторе генератора может быть определена по формуле:

где z- число зубцов ротора.

В генераторах с укороченными полюсами бесконтактность достигается за счет неподвижного крепления обмотки возбуждения с помощью немагнитной обоймы. Полюсы клювообразной формы имеют длину меньше половины длины активной части ротора. В процессе вращения ротора магнитный поток возбуждения пересекает витки обмотки статора, индуцируя в них ЭДС.

Генераторы с укороченными полюсами просты по конструкции, технологичны. Роторы таких генераторов имеют малое рассеяние.

 К недостаткам можно отнести несколько большую, чем у контактных генераторов, массу при той же мощности. Также следует отметить трудность крепления обмотки возбуждения и обеспечения жесткости и механической прочности ее крепления.

Применение на автомобилях существующих конструкций индукторных генераторов долго сдерживалось следующими трудностями:

• невысокие удельные показатели; 
• повышенный уровень пульсации выпрямленного напряжения; 
• повышенный уровень шума. 

Дальнейшее совершенствование конструкции и устранение вышеперечисленных недостатков позволило использовать индукторные генераторы переменного тока на автомобилях.

Впервые бесщеточные генераторы с укороченными полюсами 45.3701 и 49.3701 были использованы на автомобилях марки «УАЗ».

Небольшой видеоролик позволит наглядно понять основные принципы работы и устройство автомобильного генератора переменного тока.

Устройство и работа генератора автомобиля ВАЗ

Главная страница

Дистанционное образование

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

Инструкция и схема запуска синхронного генератора


 Возбуждение генераторов осуществляется небольшим по размерам возбудителем переменного тока, состоящим из трёхфазной обмотки, расположенной на роторе генератора и электромагнитных полюсов, находящихся на статоре рядом со статорной обмоткой основной машины. Обмотка возбуждения возбудителя питается постоянным током от автоматического регулятора напряжения. Трёхфазный переменный ток, генерируемый в роторной обмотке, выпрямляется трёхфазным выпрямителем, расположенным на роторной обмотке возбудителя и поступает на роторную обмотку возбуждения генератора. Выпрямительное устройство бесщёточного генератора состоит из кремниевых диодов, соединённых по трёхфазной мостовой схеме, регулируемого балластного резистора и сглаживающего конденсатора.

 Бесщёточный синхронный генератор (рис. 1.1) состоит из следующих компонентов, где:


 G — статорная обмотка, выходная;

 FG — роторная обмотка возбуждения генератора;

 Si — блок вращающихся кремниевых выпрямителей;

 E — роторная обмотка возбудителя, выходная;

 FE — статорная обмотка возбуждения;

 EVA — внешний реостат задающего напряжения; иногда отсутствует

 AVR — автоматический регулятор напряжения (АРН).

 Статорная обмотка синхронного генератора уложена в пазы железа статора и представляет собой три обмотки, соединенные звездой.

 Конструктивно бесщёточный синхронный генератор объединён с возбудителем переменного тока и вращающимся выпрямительным устройством в один агрегат. Отличительной особенностью бесщёточного синхронного генератора является отсутствие контактных колец и щёток.

 Возбудитель представляет собой обращённый трёхфазный синхронный генератор, у которого обмотка возбуждения является неподвижной и питается непосредственно от автоматического регулятора напряжения. В некоторых рассматриваемых далее системах возбуждения и регулирования напряжения генераторов обмотка возбуждения возбудителя состоит из двух частей: основной и управляемой от автоматического регулятора напряжения, что обеспечивает более надёжное начальное возбуждение. Трёхфазная роторная обмотка возбудителя, соединённая звездой подключена к роторной обмотке генератора через трёхфазный блок вращающихся кремниевых выпрямителей, который находится между этими двумя обмотками, ближе к возбудителю, на специально смонтированном изоляционном кольце. Кольцо и вентили вращаются вместе с роторами генератора и возбудителя и размещёны на общем валу.

 Трёхфазный переменный ток, генерируемый при вращении в роторной обмотке возбудителя, выпрямляется трёхфазным кремниевым выпрямителем, расположенным на роторной обмотке возбудителя, и постоянное напряжение поступает на роторную обмотку генератора. Расположение вращающихся выпрямителей на роторной обмотке возбудителя удобно как для воздушного охлаждения, так и проведения обслуживания и ремонтных работ при проверке и замене вентилей.

 В дополнение к кремниевому выпрямителю параллельно выходному напряжению подключается сглаживающий конденсатор и разрядный резистор для предотвращения обмотки возбуждения и конденсатора от пробоя.

 Таким образом, возбудитель совместно с автоматическим регулятором напряжения позволяет поддерживать напряжение генератора с заданным отклонением при малых и больших нагрузках и обеспечивает защиту от короткого замыкания.

 В результате совместных усилий обмоток статора генератора и возбудителя создаётся результирующая магнитодвижущая сила а, следовательно, и поток возбуждения, обеспечивая реакцию ротора и падение напряжения в обмотке статора генератора во всех режимах работы – от холостого хода до номинальной нагрузки.

 Возбудитель переменного тока представляет собой обращённый синхронный генератор роторного типа. Ротор установлен на том же валу, что и ротор генератора и представляет собой трехфазную обмотку переменного тока. Нагрузкой возбудителя является обмотка возбуждения статора, поэтому необходим возбудитель переменного тока высокой частоты: чем выше частота, тем больше возбуждение. Однако высокая частота стремится увеличить потери в железе. Так как увеличение числа полюсов пропорционально увеличению частоты, то частота особенно ограничивается при использовании на низкой частоте вращения с точки зрения экономичности конструкции. В основном, для возбудителя переменного тока принята частота 50-60 Гц.

 При эксплуатации нельзя допускать падение частоты вращения генератора ниже 50 Гц при полной нагрузке, так как возрастает ток на возбудителе генератора, что в свою очередь может привести к выходу из строя автоматического регулятора напряжения, пробою блока вращающихся кремниевых выпрямителей или самого возбудителя.

Что такое автомобильный генератор переменного тока и как он работает?

ПРЕДУПРЕЖДАЮЩАЯ ЛАМПА

Это возвращает нас к исходной точке — контрольной лампе генератора. Как видно из рисунка 5, схемы действующего генератора переменного тока, от входа источника тока возбуждения [1] до регулятора есть путь к земле. В результате, когда ключ включен, ток течет через контрольную лампу, через резисторы, транзисторы и катушку возбуждения, а затем на землю, в результате чего лампа загорается.Как только генератор перейдет на полную мощность, напряжение от трио диодов, также приложенное к [1], будет равно напряжению батареи. В это время по 12 вольт с обеих сторон лампа погасла.

Если генератор выйдет из строя, напряжение на тройке диодов упадет, и лампа снова загорится от напряжения аккумуляторной батареи. Если мощность генератора немного низкая, лампа будет тускло гореть. Если генератор выйдет из строя полностью и выходное напряжение упадет до нуля, лампа будет гореть на полную мощность.И наоборот, если батарея выйдет из строя, и напряжение батареи упадет, с выходным напряжением генератора переменного тока с одной стороны и низким напряжением батареи с другой, лампа также загорится.

Как указывалось ранее, если свет становится тусклее по мере увеличения оборотов двигателя, это происходит из-за того, что напряжение генератора переменного тока растет вместе с числом оборотов в минуту, создавая большее напряжение на стороне генератора переменного тока лампы. Чем ближе выходное напряжение к напряжению батареи, тем ярче становится лампа. Точно так же, если свет становится ярче с увеличением числа оборотов, это связано с тем, что по мере увеличения напряжения генератора оно становится выше, чем напряжение аккумулятора.Чем выше напряжение по отношению к напряжению батареи, тем больше разница напряжений на лампе и тем ярче она становится.

СУММИРОВАНИЕ

Таким образом, можно сказать, что ток возбуждения через катушки ротора создает магнитное поле, которое передается катушкам статора, создавая переменное напряжение. Это переменное напряжение преобразуется выходными диодами в пульсирующее постоянное напряжение, которое заряжает аккумулятор.

Ток возбуждения подается либо от аккумулятора, через контрольную лампу, либо от трио диодов.Величина тока возбуждения, пропускаемая через регулятор к ротору или катушке возбуждения, контролируется обратной связью по напряжению от батареи.

Вот и все — вкратце — полная работа генератора переменного тока. В следующий раз, когда вы увидите маленький красный огонек, вы точно будете знать, что он пытается вам сказать.

Автомобильный генератор переменного тока (цепи переменного тока) — Производство печатных плат и сборка печатных плат — RayMing

Появление современной автомобильной промышленности привело к инновациям в электрических схемах и технике.Современные автомобили оснащены сложной электроникой и множеством автоматизированных устройств высокого класса, которые могут облегчить управление автомобилем и значительно облегчить водителю и тем, кто путешествует.

Эта модернизация автомобильной промышленности в основном представляет собой развитие «автомобильных генераторов переменного тока». В этой статье мы изучим основы автомобильного генератора переменного тока. По сути, генератор — это электромеханическое устройство, которое преобразует механическую энергию в электрическую в виде переменного тока.

Как мы все знаем, почти все аксессуары, используемые в автомобильной электронике, работают от постоянного тока. Означает, что для этих частей требуется источник питания постоянного тока. Теперь генератор переменного тока вырабатывает переменный ток за счет вращательного движения коленчатого вала двигателя. Таким образом, этот переменный ток преобразуется в постоянный с помощью электронного компонента, называемого «диод».

Диод — это кремниевый полупроводниковый прибор, работающий в одном направлении.Он преобразует переменный ток в постоянный (однонаправленный). Когда возникает положительный полупериод переменного тока, диод проходит через него и поворачивается «прямое смещение», снижая на нем от 0,7 В до 1 В. При возникновении отрицательного полупериода происходит «обратное смещение», следовательно, отрицательный цикл блокируется. Таким образом генерируется постоянный ток.

Автомобильный генератор переменного тока — это генератор переменного тока со встроенной трехфазной диодной мостовой схемой, которая преобразует переменный ток в постоянный ток для питания нагрузок постоянного тока, используемых в автомобиле (автомобиль), таких как фары, задние фонари и т. Д. колонки, музыкальный проигрыватель, автоматические электрические дворники, задняя и передняя камера и датчики

Этот постоянный ток (мощность постоянного тока) используется для зарядки автомобильного аккумулятора и включения этих вышеупомянутых нагрузок при работающем двигателе.На схеме справа показана базовая электрическая схема обычного автомобильного генератора переменного тока.

Сегодня в современных автомобилях используется схема регулятора напряжения для включения или выключения питания катушки ротора от батареи, чтобы максимизировать / оптимизировать заряд батареи и регулировать выходное напряжение.

Регулятор напряжения также участвует в цепи зарядки аккумулятора. Как только в автомобиле включается дополнительная нагрузка постоянного тока, ЭБУ (блок управления двигателем) отправляет сигнал генератору переменного тока, чтобы начать зарядку аккумулятора.При переменных электрических нагрузках в современном автомобиле генератор переменного тока должен справляться с этим, соответствующим образом регулируя скорость зарядки.

3-фазный мостовой выпрямитель:

Трехфазный двухполупериодный мостовой выпрямитель — это основная часть, которая генерирует напряжение постоянного тока, необходимое силовой электронике автомобиля. Этот мостовой выпрямитель состоит из 6 диодов. Два соединены последовательно, а три пары из этих двух соединены параллельно.

Эти три пары напрямую связаны с тремя обмотками статора. Эти обмотки статора генерируют переменное напряжение посредством электромагнетизма . Обмотка статора магнитно связана с обмоткой ротора, обмоткой возбуждения или катушкой возбуждения.

Во-первых, мы должны знать, что генератор не может заряжать разряженную батарею. Это связано с тем, что при первоначальном запуске генератору переменного тока нужна батарея для питания катушки ротора, запуска обмотки ротора и создания магнитного поля.

Теперь при включении зажигания автомобиля запускается двигатель. Коленчатый вал двигателя начинает вращаться, а затем вращается и шкив с помощью ремня, соединяющего коленчатый вал и шкив.

Когда аккумулятор запитал катушку ротора, металлический груз стал бы «электромагнитом». Этот электромагнит будет вращаться мимо трехфазной обмотки статора. Три обмотки статора соединены по Y-образной схеме.

В результате эти два статора и ротора взаимно соединяются и индуцируют электричество (переменный ток) в обмотке статора.Это переменное напряжение (ток) передается в сеть из 6 диодов мостового выпрямителя для преобразования переменного тока в постоянный. Катушка вращающегося поля соединена с аккумулятором с помощью «контактных колец» и «угольных щеток». Две угольные щетки фиксируются и удерживаются прижимной пружиной, плотно контактирующей с медными контактными кольцами.

Теперь, когда мощность переменного тока начинает генерироваться и преобразуется в мощность постоянного тока, она затем возвращается в катушку ротора и отключает соединение батареи с ротором для экономии энергии / заряда батареи.Затем батарея начнет заряжаться от выпрямленного источника постоянного тока от диода.

Шариковые подшипники используются для плавного вращения вала ротора.

Диод может выйти из строя и начать генерировать пульсации переменного тока. Эта пульсация может восприниматься как шум в электрической системе вашего автомобиля. Лучший способ определить эту проблему — выполнить этот небольшой тест.

Возьмите цифровой мультиметр DMM и установите наименьшее значение напряжения переменного тока. Подключите красный положительный провод цифрового мультиметра к клемме BAT на генераторе переменного тока вашего автомобиля. Теперь подключите черный отрицательный провод к корпусу, на котором установлен генератор. Теперь запустите двигатель и дайте ему поработать 1500 об / мин. Показания цифрового мультиметра должны показывать от 0,5 В до 1 В. Все, что больше 1 В, указывает на неисправность генератора из-за проблемы пульсации диода.

Если вы чувствуете, что аккумулятор вашего автомобиля разряжается очень быстро, пора проверить, не закорочен ли диод.Замыкание любого диода из 6 диодов на массу может привести к быстрому разряду батареи. В этом случае сделайте это.

Используя цифровой мультиметр в режиме амперметра «DC mA», подключите цифровой мультиметр последовательно к отрицательной клемме аккумуляторной батареи и клемме BAT генератора. Для этого отсоедините провод клеммы BAT от генератора и отсоедините отрицательный провод аккумуляторной батареи. Убедитесь, что зажигание и вся электроника автомобиля выключены, а двигатель выключен. Теперь проверьте показания на цифровом мультиметре. Оно должно быть меньше 0.5 мА. В противном случае подождите 30 минут, чтобы компьютерные устройства в автомобильной электронике перешли в «спящий режим». Теперь, если он по-прежнему показывает 0,5 мА или выше, это неисправный генератор или неисправный диод, вызывающий разряд батареи.

Если выход генератора переменного тока вообще не генерирует напряжение постоянного тока (мощность постоянного тока), то, вероятно, диод «разомкнут». Следовательно, пришло время заменить этот диод.

Обзор основных частей автомобильного генератора:

Статор:

Это статическая часть генератора, которая не вращается.Он изготовлен из железного сердечника и состоит из 3-х проводов, соединенных по схеме «Y» «звезда».

Ротор: Вращающаяся масса, в которой катушка возбуждения питается от автомобильного аккумулятора.

3-фазный мостовой выпрямитель: Для преобразования переменного напряжения в постоянное для питания автомобильной электроники и аксессуаров.

Контактные кольца: Медные кольца для замыкания и подачи постоянного тока на ротор

Угольная щетка: Прочно фиксируется и контактирует с контактными кольцами для соединения с ротором.

Регулятор напряжения: Для управления выходным напряжением независимо от скорости ротора. Подключите / отсоедините аккумулятор от ротора, чтобы регулировать мощность.

Справа показана электрическая система типичного автомобильного генератора переменного тока Advance.

Принцип работы генератора переменного тока

и электрическая схема генератора переменного тока в автомобиле

Генератор Функция в автомобиле

Генератор Схема подключения

Проверьте генераторы перед заменой

Часто генератор не работает должным образом из-за плохих электрических соединений в цепи зарядки.Если генератор не вырабатывает достаточный ток, чтобы не отставать от электрических нагрузок, которые на него помещены, или если напряжение зарядки низкое, не следует автоматически предполагать, что стартер или генератор неисправны и нуждаются в замене (если только вы не повторные стендовые испытания агрегата вне автомобиля). Ослабленные или корродированные соединения на задней панели устройства могут увеличить сопротивление и ограничить ток, протекающий по цепи. То же самое касается сломанных или изношенных проводов внутри разъема или жгута проводов генератора.Разъемы и провода могут казаться в порядке визуально, но, если они не проверены на самом деле, невозможно узнать, чистые ли они, тугие, неповрежденные и имеют хороший электрический контакт. Если провода и разъемы не проверены, вы можете заменить генератор, только чтобы обнаружить, что новый блок, который вы только что установили, «не годится». Теперь вы можете заменить его снова, и это может быть большой потерей времени и труда на транспортных средствах, где генератор скрыт под множеством других вещей.

Рекомендуемые тесты

Все поставщики генераторов, с которыми мы когда-либо говорили по этому поводу, говорят об одном и том же: большинство генераторов, возвращаемых по гарантии, не имеют в себе ничего плохого.Генератор не заряжает аккумулятор из-за других проблем в автомобиле, таких как плохая проводка, плохие кабели аккумулятора, плохой аккумулятор или плохой PCM. Так что избавьте себя от смущения и хлопот, связанных с возвращением, и проверьте разъемы проводки генератора и жгут проводов.

Это можно сделать, используя вольтметр для проверки «падения напряжения» на соединениях при работающем двигателе. Чтобы выполнить проверку падения напряжения, установите вольтметр по шкале 2 вольт и коснитесь положительного и отрицательного измерительных проводов на противоположных сторонах соединения.Если в соединении есть сопротивление, часть напряжения будет пытаться обойти сопротивление, проходя через вольтметр. Показание более 0,2 вольт означает проблему. В идеале падение напряжения на любом соединении должно быть равно нулю или менее 0,1 вольт.

Плохое заземление — это часто игнорируемая причина низкой мощности зарядки и выхода из строя генератора. Проверьте наличие падений напряжения на соединениях положительного и отрицательного проводов аккумуляторной батареи, силовом соединении BAT + генератора и проводе (ах) массы двигателя.Падение напряжения на отрицательной стороне может вызвать перезарядку. Падение напряжения на положительной стороне цепи зарядки может вызвать недозаряд.

Другой подход к сокращению возвратов и ненужных гарантийных возвратов — это попросить поставщика запчастей провести стендовые испытания старого генератора переменного тока вашего клиента и испытать новый генератор перед установкой. Если старый генератор проходит испытания, проблема, очевидно, не в генераторе, и вы что-то упустили. Пора достать вольтметр и проверить падение напряжения в батарее и цепи зарядки.

При установке нового генератора проверьте напряжение аккумулятора и используйте зарядное устройство, чтобы полностью зарядить аккумулятор, прежде чем возвращать автомобиль клиенту. Кроме того, запустите двигатель и используйте DVOM, чтобы проверить выходную мощность зарядки генератора. Не думайте, что все работает нормально только потому, что вы установили новый генератор.

Роль стартера

Стартер играет необычайно важную роль в современной компьютеризированной системе управления двигателем, поскольку большинство двигателей последних моделей должны запускаться со скоростью около 200-300 об / мин, чтобы активировать электронный впрыск топлива.Например, когда PCM «видит» сильный устойчивый сигнал от датчика положения коленчатого вала (CKP), он активирует реле топливного насоса, чтобы создать давление в топливных форсунках. Не увидев надежного сигнала CKP, указывающего на достаточную скорость вращения коленчатого вала, PCM может не активировать реле топливного насоса, тем самым создавая состояние без запуска двигателя.

В том же смысле многие автомобили, оборудованные датчиками или счетчиками воздушного потока, должны также генерировать определенный объем воздушного потока через счетчик, чтобы закрыть реле топливного насоса.В любом случае, если стартер не сможет раскрутить двигатель достаточно быстро, чтобы PCM активировал топливный насос, двигатель не запустится.

Итак, если двигатель не запускает достаточно быстро, чтобы PCM активировал реле топливного насоса, что неисправно, аккумулятор или стартер? Ответ будет относительно очевиден для автомобилей с небольшим пробегом, которые имеют небольшой износ аккумуляторной батареи, стартера или систем зарядки и управления двигателем. Однако важно помнить, что ответ не так легко различить на автомобилях с большим пробегом из-за большей степени износа стартера и других компонентов системы запуска.

Общие сведения об отказах стартера

При диагностике неисправности стартера следует учитывать множество факторов. Это единственный в своем роде простой в использовании онлайн-диагностический инструмент для выполнения даже самых сложных диагнозов с вращающимся электрическим током.

Как проверить генератор переменного тока

Первым признаком неисправности генератора может быть тусклый свет фар или двигатель, который медленно запускается (или не запускается). Генератор поддерживает аккумулятор в заряженном состоянии и подает напряжение на всю электрическую систему.Поэтому, если генератор, регулятор напряжения или проводка, соединяющая систему зарядки с аккумулятором и электрической системой, выйдут из строя, это может создать серьезные проблемы.

Проблемы с зарядкой генератора могут быть вызваны электрическими неисправностями в самой системе зарядки, плохим подключением проводов к батарее или где-либо еще, проскальзыванием или обрывом приводного ремня. Если нет выхода для зарядки, аккумулятор быстро разрядится. У вас может быть от 20 минут до часа вождения, прежде чем все умрет и автомобиль выключится.

Как только напряжение аккумулятора упадет ниже определенного порога, бортовая электроника, система зажигания и топливная система могут перестать нормально работать и вызвать заглох двигателя. У аккумулятора не будет достаточного запаса мощности для перезапуска двигателя, поэтому автомобиль будет застрять до тех пор, пока проблема не будет диагностирована и устранена.

Зарядка аккумулятора или запуск аккумулятора с помощью вспомогательных кабелей от другого аккумулятора или транспортного средства может снова запустить двигатель, но это ненадолго, если система зарядки не вырабатывает нормальное напряжение.

Предупреждение. Никогда не отсоединяйте кабель аккумуляторной батареи при работающем двигателе для «проверки» генератора. Это может вызвать скачок высокого напряжения, который может повредить генератор или другую электронику.

ВЫХОД ЗАРЯДКИ ГЕНЕРАТОРА

Генератор — это сердце системы зарядки. Он генерирует всю мощность, необходимую для полного заряда аккумулятора и для работы всего электрического оборудования в автомобиле. Генератор установлен на двигателе и приводится в движение ремнем от шкива коленчатого вала змеевиком или клиновым ремнем.Генератор вырабатывает переменный ток (AC), который преобразуется в постоянный ток (DC) шестидиодным выпрямителем, который обычно расположен внутри задней части устройства. Диоды пропускают ток только в одном направлении, то есть они преобразуют переменный ток в постоянный. Три положительных диода контролируют положительную сторону синусоидального сигнала переменного тока, а три отрицательных диода контролируют отрицательную сторону.

Мощность зарядки генератора увеличивается пропорционально электрической нагрузке на систему зарядки и частоте вращения двигателя.Мощность низкая на холостом ходу и увеличивается с увеличением числа оборотов. Максимальная мощность обычно достигается на скоростях выше 2500 об / мин.

РЕГУЛИРОВКА НАПРЯЖЕНИЯ ГЕНЕРАТОРА

Мощность зарядки генератора регулируется регулятором напряжения, который может быть установлен внутри или на задней стороне генератора (с внутренней регулировкой) или где-то еще под капотом (с внешней регулировкой). На большинстве новых автомобилей мощность зарядки регулируется модулем управления трансмиссией (PCM).

На старых автомобилях регулятор напряжения был электромеханическим и использовал магнитные контакты для управления мощностью зарядки генератора.С 1980-х годов большинство регуляторов напряжения являются твердотельными электронными и используют транзисторы для управления выходом заряда.

Фактическое выходное напряжение, создаваемое генератором переменного тока, будет варьироваться в зависимости от температуры и нагрузки, но обычно будет примерно на 1-1 / 2–2 В выше, чем напряжение батареи. На холостом ходу большинство систем зарядки вырабатывают от 13,8 до 14,3 вольт без включенного освещения или аксессуаров (хотя некоторые из них могут заряжаться при немного более высоком напряжении в зависимости от температуры, оборотов двигателя, типа аккумулятора и состояния заряда аккумулятора).Это можно измерить, подключив положительный (+) и отрицательный (-) измерительные провода вольтметра к клеммам аккумуляторной батареи при работающем двигателе.

На левой фотографии показано нормальное напряжение зарядки генератора при работе двигателя на холостом ходу. На фото справа показано низкое зарядное напряжение при работе двигателя на холостом ходу.
Низкое значение указывает на то, что система зарядки не вырабатывает достаточного напряжения для поддержания заряда аккумулятора или для удовлетворения электрических потребностей автомобиля.

КАК ПРОВЕРИТЬ НАПРЯЖЕНИЕ ЗАРЯДКИ ГЕНЕРАТОРА

Большинство генераторов переменного тока, которые заряжаются должным образом, должны выдавать напряжение от 13,8 до 14,2 В на холостом ходу с выключенными фарами и аксессуарами. Всегда обращайтесь к спецификациям производителя транспортного средства. Например, многие азиатские автомобили имеют более высокое напряжение зарядки, составляющее около 15 вольт.

При первом запуске двигателя напряжение зарядки должно быстро возрасти примерно до двух вольт выше базового напряжения аккумуляторной батареи, а затем спадать, выравниваясь при указанном напряжении.

Точное напряжение зарядки будет зависеть от степени заряда аккумулятора, нагрузки на электрическую систему автомобиля и температуры. Чем ниже температура, тем выше напряжение зарядки, и чем выше температура, тем ниже напряжение зарядки. «Нормальное» напряжение зарядки в типичном приложении может составлять от 13,9 до 15,1 вольт при температуре 77 градусов по Фаренгейту. Но при температуре ниже нуля на 20 градусов по Фаренгейту напряжение заряда может на короткое время подскочить до 14,9–15,8 вольт.На горячем двигателе в жаркий день нормальное напряжение зарядки может упасть до 13,5–14,3 вольт.

КАК ПРОВЕРИТЬ МОЩНОСТЬ ГЕНЕРАТОРА

Помимо проверки выходного напряжения генератора, вам также необходимо проверить его выходной ток или силу тока. Сила тока — это сила тока, вырабатываемого генератором при заданном напряжении и скорости. Не так давно генератор на 80 ампер считался устройством с высокой выходной мощностью. Большинство генераторов более поздних моделей вырабатывают от 120 до 155 ампер и более.Выходной ток увеличивается с частотой вращения двигателя, примерно с 20 до 50 ампер на холостом ходу до максимальной выходной мощности устройства при 2500 об / мин или выше (точные характеристики выходной мощности зарядки для вашего автомобиля см. В руководстве по обслуживанию).

Выход заряда можно измерить с помощью индуктивного пробника усилителя, закрепленного на проводе BAT (B +), который подключается к генератору переменного тока. Его также можно измерить с помощью стендового тестера генератора в магазине автозапчастей.

Номинальная мощность генератора также может быть указана в ваттах (т.е. в вольтах, умноженных на амперы).Многие генераторы в иностранных автомобилях измеряются в ваттах, а не в амперах. Здесь важно убедиться, что новый генератор переменного тока имеет такую ​​же номинальную мощность (в амперах или ваттах), что и исходный, чтобы система зарядки могла поддерживать ту же выходную мощность, что и раньше, в случае необходимости замены генератора. Фактически, в некоторых приложениях может быть рекомендована замена генератора переменного тока с более высокой выходной мощностью, если в автомобиле есть история отказов генератора, или автомобиль имеет мегаваттную вторичную звуковую систему, аварийное или внедорожное освещение или другие энергоемкие электрические аксессуары. .

ТАБЛИЦА ДИАГНОСТИКИ ГЕНЕРАТОРА

ПЕРЕГРЕВ ГЕНЕРАТОРА

Если генератор работает интенсивно под большой нагрузкой на низких оборотах (особенно в жаркую погоду), может быть недостаточно охлаждения, чтобы предотвратить перегрев агрегата. Чрезмерный нагрев может повредить обмотки и / или соединения проводки внутри устройства, что приведет к его выходу из строя. Это, как правило, больше проблема для транспортных средств, где расположение генератора ограничивает воздушный поток и охлаждение.

ПЛОХОЕ СОЕДИНЕНИЯ ГЕНЕРАТОРА

Генератор может работать с большей нагрузкой, чем обычно, если кабели аккумуляторной батареи, заземляющие ленты или другие электрические соединения в цепи зарядки загрязнены или ослаблены.Плохое соединение увеличивает сопротивление и вызывает падение напряжения в соединении. Это, в свою очередь, снижает ток через цепь зарядки.

В конце концов, электрическая система — это просто большая серия контуров, по которым ток проходит от системы зарядки к батарее, а от батареи ко всем электрическим аксессуарам и электронике автомобиля. Обратным путем обычно является кузов автомобиля, который служит основной цепью заземления почти для всего.Поэтому все соединения источника питания и заземления должны быть в отличном состоянии, чтобы минимизировать сопротивление и нагрузку на систему зарядки. Фактически, плохое заземление — это часто игнорируемая причина низкой мощности зарядки и выхода из строя генератора.

НЕИСПРАВНОСТИ ДИОДА ГЕНЕРАТОРА

Одной из наиболее частых причин проблем с зарядкой является выход из строя одного или нескольких диодов в генераторе переменного тока. Генераторы имеют шесть диодов (три отрицательных и три положительных), которые преобразуют переменный ток (AC) в постоянный (DC).Их называют диодным трио, потому что каждый отрицательный диод соединен с положительным диодом.

Когда двигатель работает, зарядный ток от генератора переменного тока протекает через трио диодов через соединение BAT (B +) на задней панели генератора. Небольшой ток также протекает через цепь светового индикатора зарядки. На генераторах GM цепь светового индикатора — это клемма 1. На генераторах европейского стандарта цепь светового индикатора обычно обозначается как 61 или D +. На азиатских генераторах он обычно обозначается L.Эта клемма ведет к заземленной стороне сигнальной лампы генератора. Когда генератор заряжается, трио диодов подает напряжение на массу светового индикатора. Это смещает напряжение аккумуляторной батареи, приложенное к положительной стороне лампы, в результате чего лампа гаснет после запуска двигателя. Если генератор перестает заряжаться, через световую цепь с положительной стороны протекает ток, в результате чего загорается сигнальная лампа системы зарядки.

Выход из строя одного из диодов может привести к тусклому свету индикатора системы зарядки.Если два или более диода выйдут из строя, свет станет ярче. В то же время ток обратной связи от диодного трио снизит способность генераторов генерировать ток. Таким образом, чем больше диодов вышло из строя, тем меньше мощности будет генерировать генератор.

Плохое соединение или разрыв цепи между выходной клеммой генератора и положительной клеммой аккумуляторной батареи заставит зарядный ток пройти по параллельному маршруту через трио диодов и выйти из генератора. Этот более сильный, чем обычно, ток, протекающий через диоды, приведет к их перегреву и выходу из строя.Следовательно, если вы ранее заменяли генератор переменного тока из-за неисправных диодов, и замена не удалась по той же причине, вероятно, существует плохое соединение или разрыв цепи между клеммой BAT (B +) генератора и положительной стороной цепи аккумуляторной батареи. Проведите тест на падение напряжения, чтобы проверить всю цепь.

ИСПЫТАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ В ЦЕПИ ГЕНЕРАТОРА

При работающем двигателе на холостом ходу коснитесь одним измерительным проводом вольтметра положительным (+) выводом аккумуляторной батареи, а другим измерительным проводом — клеммой BAT (B +) на генераторе.В идеале вольтметр должен показывать менее 0,2 вольт.

Если вы видите значение напряжения выше 0,2 В, это означает, что где-то в цепи имеется чрезмерное сопротивление, вызывающее падение напряжения в цепи проводки. Проверьте все соединения проводки (используйте очиститель для электроники для очистки соединений) и убедитесь, что клеммные разъемы на концах проводов чистые и плотные.

Проверка цепи заземления отрицательной стороны выполняется путем прикосновения одного измерительного провода вольтметра к корпусу генератора, а другого измерительного провода к отрицательному полюсу аккумуляторной батареи (не зажиму клеммы) при работающем двигателе и нагруженной системе зарядки.Если все в порядке, падение напряжения должно составлять 0,2 В или меньше. Если выше, проверьте и при необходимости очистите все заземляющие соединения. Также проверьте, нет ли сломанных, ослабленных или отсутствующих заземляющих ремней между двигателем и кузовом.

Если выходная цепь генератора и цепи заземления проходят проверку исправно (падение напряжения менее 0,2 В) и в автомобиле неоднократно возникали отказы генератора из-за перегоревших диодов, проверьте, не закорочена ли клемма светового индикатора.

Проверка на падение напряжения в цепи — хороший способ найти скрытые проблемы, которые могут вызывать проблемы с зарядкой.Испытания на падение напряжения необходимо проводить, когда двигатель работает на холостом ходу с зарядной нагрузкой в ​​системе. Другими словами, в цепи должно протекать напряжение, чтобы тест на падение напряжения обнаружил проблему. Напряжение всегда следует по пути наименьшего сопротивления, поэтому, если тестируемое соединение имеет слишком большое сопротивление, часть напряжения будет проходить через вольтметр и создавать малые значения напряжения.

ВИБРАЦИЯ ГЕНЕРАТОРА

Ослабленные крепежные болты и кронштейны генератора могут вызывать вибрации, которые могут повредить генератор.Плохой натяжитель ремня также может быть еще одним источником разрушительных вибраций (вот почему натяжитель всегда следует проверять при замене змеевикового ремня).

Циклическое жужжание может указывать на неисправность подшипника генератора или неисправный диод, который пропускает ток в неправильном направлении. В любом случае, генератор придется ремонтировать или заменять.

СОВЕТЫ ПО ЗАМЕНЕ ГЕНЕРАТОРА

См. Соответствующую статью о замене генератора.

Испытайте свой старый генератор на стенде. Генераторы имеют один из самых высоких уровней гарантийного возврата любого компонента транспортного средства. Многие устройства возвращаются без надобности либо из-за неправильной диагностики (не было ничего плохого с исходным или замененным блоком), либо из-за того, что упущенная проблема вызвала повторный отказ. Один из способов уменьшить эту проблему — отнести свой старый генератор переменного тока в магазин автозапчастей со стендовым тестером генератора и протестировать его ПЕРЕД покупкой замены.Если старый генератор не прошел проверку, его необходимо заменить. Но если все прошло успешно, проблема в другом устройстве зарядки.

В большинстве магазинов автозапчастей есть стенд для проверки генератора. Проверьте свое старое устройство, чтобы убедиться, что оно хорошее или плохое.
Если генератор прошел проверку успешно, проблема не в плохом генераторе, а в другом.

Также испытайте НОВЫЙ генератор переменного тока на стенде. Для дополнительной страховки вы также можете попросить магазин запчастей провести стендовые испытания нового или восстановленного генератора переменного тока, который они продают вам, чтобы убедиться, что он заряжается должным образом.Лучше поймать неисправный агрегат в магазине, чем после того, как вы установили его на свой автомобиль.

Проверьте жгут проводов и клеммы. Один из способов минимизировать риск преждевременных отказов и ненужных гарантийных возвратов — всегда проверять сопротивление (падение напряжения) в соединениях зарядной цепи. Сюда входят как положительные, так и отрицательные кабельные соединения аккумуляторной батареи, цепь питания генератора и цепь заземления, как только что описано.

Падение напряжения на плюсовой стороне может вызвать недозаряд.

Падение напряжения на отрицательной стороне может вызвать перезарядку (вводит регулятор напряжения в заблуждение, заставляя думать, что батарея разряжена).

Используйте зарядное устройство для зарядки аккумулятора. Генераторы переменного тока предназначены для поддержания заряда аккумулятора, а не для подзарядки разряженного аккумулятора. Таким образом, если аккумулятор разряжен или разряжен, его следует зарядить с помощью зарядного устройства до того, как автомобиль начнет движение или перед установкой сменного генератора. Это сведет к минимуму нагрузку на систему зарядки и снизит риск перегрева и выхода из строя.

Проверьте аккумулятор, чтобы убедиться, что он в хорошем состоянии. Состояние аккумулятора всегда следует проверять, если он не удерживает заряд или есть подозрение на проблему с зарядкой. Проблема может быть в старой батарее, которую нужно заменить, а не в плохом генераторе.

Найдите правильный шкив генератора. Убедитесь, что шкив на новом генераторе такой же, как и на старом. Многие генераторы поздних моделей теперь оснащены разъединителем обгонного шкива, который позволяет генератору на мгновение отключаться от ременной передачи при резких изменениях скорости ремня.Это снижает шум и резкость, а также продлевает срок службы змеевидного ремня. Установка сменного генератора с обычным шкивом прямого привода может привести к преждевременному выходу из строя ремня. Для получения дополнительной информации по этому поводу посетите www.decouplerpulley.com.

Заменить змеевик. Если на серпантинном ремне пройдено более 50 000 миль, выбросьте его и замените новым.

Проверить автоматический натяжитель ремня. Если автоматический натяжитель ремня заржавел, ослаб или застрял, он не сможет поддерживать надлежащее натяжение серпантинного ремня, позволяя ему проскальзывать.

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ПРОВЕРКИ ЗАРЯДКИ ГЕНЕРАТОРА

* На некоторых автомобилях GM может быть допустимо падение напряжения до 0,5 В на положительной стороне. Проверить сервисные характеристики.

* Если аккумулятор продолжает разряжаться, а система зарядки работает нормально, проблема может заключаться в паразитном разряде аккумулятора, превышающем нормальный уровень при выключенном ключе. На большинстве автомобилей нормальная разрядка аккумулятора должна составлять 50 миллиампер или меньше. Но на некоторых поздних моделях Ford нормальный сток может составлять от 300 до 400 миллиампер, а у некоторых — до 850 миллиампер в течение часа после выключения двигателя (модули в это время находятся в режиме ожидания).Однако после отключения всех модулей ток, потребляемый батареей, должен упасть до 50 миллиампер или меньше.

• Пиковые нагрузки и длительный режим простоя могут привести к разрядке аккумулятора, так как генератор не справляется с потребляемой мощностью. Длительный холостой ход с включенными фарами, обогревателями, обогревателем и радио может вытащить из аккумулятора больше ампер, чем система зарядки может вернуть в него. Вы можете подумать, что у вас проблема с зарядкой, но с генератором все в порядке.

Отзывы, связанные с зарядкой

Отзыв об отказе генератора Chrysler — октябрь 2014 г.
Компания Chrysler выпустила отзыв № 106345 в связи с отказом генератора на следующих моделях: Chrysler 300, Dodge Charger, Challenger и Durango 2011-2014 годов; и Jeep Grand Cherokee 2012-2014 (выпускался с 22 апреля 2010 г. по 2 января 2014 г.) с двигателем 3,6 л и генератором на 160 А. Chrysler заявляет, что генератор может выйти из строя без предупреждения, что приведет к разрядке аккумулятора и / или остановке автомобиля.В пострадавших автомобилях может внезапно выйти из строя генератор.

Щелкните здесь, чтобы загрузить или распечатать эту статью.

Статьи по теме:

Как заменить генератор

Безопасность аккумулятора и запуск от внешнего источника (прочтите в первую очередь . )

Угрозы безопасности гибридного автомобиля

Проблемы с отключением аккумулятора (прочтите это перед отключением или заменой аккумулятора)

Диагностика работающего аккумулятора Down

Устранение неполадок системы запуска и зарядки

Обслуживание системы запуска и зарядки

Генераторы высокой мощности (зачем они нужны)

Щелкните здесь, чтобы перейти к техническим статьям AA1Car Automotive

Соответствующие видео :

Ссылки по теме:

Информация о развязывающих шкивах

Нужна информация в заводском руководстве по обслуживанию вашего автомобиля?

Генераторы и датчики напряжения — почему это важно Фотогалерея от Compass Marine How To на pbase.com

Не позволяйте регулятору войти в режим поглощения до того, как туда попадут батареи !!

Советы по модернизации генератора переменного тока для популярных систем зарядки GM

Популярная форма повышения производительности связана с применением современных технологий к более старым машинам.В то время как все остальные сосредотачиваются на двигателях LS мощностью четыре цифры, с гигантскими турбинами или нагнетателями, давайте оставим наши цели более актуальными и практичными.

Одним из наиболее игнорируемых аспектов замены двигателей поздних моделей на ранние Chevys является модернизация системы зарядки. Это было в начале 60-х, когда генераторы заменили генераторы. С тех пор последовал обвал усовершенствований системы зарядки и генератора переменного тока. Мы решили, что нам нужно сосредоточить наше внимание на некоторых из наиболее популярных преобразований генератора переменного тока и модификациях жгутов проводов, необходимых для их соответствия.Мы хотели получить отзывы от нескольких профессионалов в мире автомобильных зарядок, поэтому обратились к Tuff Stuff Performance и P безболезненно.

На задней панели генераторов GM вы найдете двух- или четырехпроводную вилку вместе с большой выходной шпилькой. Большая шпилька предназначена для подключения выходного провода, который подключается к положительной клемме аккумулятора.

Варианты зарядки

В генеалогическом древе генераторов GM существует не менее дюжины или более вариаций, но мы сократим их до основных четырех.Лучший способ обновить систему зарядки на Chevy 60-х или 70-х годов — перейти на новейшие версии модели, такие как CS130D. Даже запасной CS130D будет предлагать больше мощности на низких скоростях, чем предыдущие модели. Это всего лишь одна идея. Другие альтернативы, которые также хорошо работают.

Прежде чем мы перейдем к деталям свопа, полезно изучить цифры начисления и вывода. Почти во всех случаях генераторы рассчитаны на максимальную выходную мощность. Это не сила тока, подаваемая на холостом ходу! В зависимости от множества факторов, таких как конструкция генератора и передаточное число шкивов, выходная мощность генератора на холостом ходу может быть намного меньше его максимального номинала.Оригинальный генератор переменного тока 10-DN с внешней регулировкой, вероятно, не способен работать на холостом ходу намного больше 35 ампер. Во времена AM-радио этого было достаточно для поддержания напряжения в системе.

Мы поговорили с Майком Стаско, менеджером по маркетингу компании Tuff Stuff Performance, и у него есть рекомендация. «После того, как вы определите требования к усилителю вашего автомобиля, проверьте, есть ли в той же серии генератор переменного тока с более высоким током. Всегда легче заменить генератор переменного тока с малым током на генератор с высоким усилителем, чем использовать генератор другой серии.”

Не все генераторы одинаковы

Генераторы более поздних моделей намного более эффективны на холостом ходу, поэтому штатный генератор на 100 ампер может выдавать от 60 до 65 ампер на холостом ходу. Но давайте посмотрим немного внимательнее. Номинальные параметры генератора обычно проверяются на генераторе при температуре окружающей среды. К сожалению, при нормальной рабочей температуре системы зарядки внутреннее сопротивление увеличивается с нагревом, а выходная мощность падает, как правило, на 15–20 процентов.

Если у вас есть генератор переменного тока, рассчитанный на 100 ампер на холостом ходу, его нормальная рабочая температура, вероятно, может составлять всего около 75–80 ампер.Об этом стоит подумать, если ваши двойные электрические вентиляторы и другие электрические устройства в совокупности тянут более 70 ампер. Конечным результатом является потеря напряжения в системе на холостом ходу.

Это четыре наиболее распространенных разъема генератора. Если вы не уверены, какой у вас генератор переменного тока, форма разъема является хорошим индикатором конфигурации генератора. Слева направо: 10DN, 10 / 12SI, CS130 / CS144 и CS-130D.

«При переходе на другую серию генератора убедитесь, что ремень (ремни) выровнен, а проводка находится в хорошем состоянии», — заявляет Майк.«Генератор с более высоким выходным током, чем штатный, требует более тяжелого зарядного провода (провода, соединяющего генератор с аккумулятором) из-за повышенной силы тока».

Чтобы оценить вашу систему зарядки, попробуйте этот простой эксперимент. Когда двигатель работает на холостом ходу при рабочей температуре, включите все электрические компоненты, такие как фары, электродвигатель вентилятора на полной скорости, четырехпозиционные мигалки, электрические вентиляторы и стереосистему на разумном уровне. Затем обратите внимание на рабочее напряжение электрической системы.Если вольтметр показывает ниже 13 вольт, ни одно из электрических устройств, включая охлаждающие вентиляторы, не работает с максимальной эффективностью. Им нужно минимум 13,5 вольт.

Все о подключениях

Предполагая, что вы хотите выполнить обновление, мы возьмем несколько наиболее распространенных вариантов и рассмотрим переменные подключения. В оригинальном генераторе GM 1960-х годов используется внешний регулятор напряжения. В этом генераторе (10-DN) используется плоское двухконтактное соединение на задней части генератора.Другое основное соединение на генераторе — это выходная клемма, которая заряжает аккумулятор.

Самым дешевым обновлением 10-DN будет переход на 10-SI или 12-SI. Основное преимущество любого блока заключается в том, что в нем используется внутренний регулятор напряжения (SI означает интегрированная система). Но это не простая конверсия на болтах. В модулях 10 и 12 SI используются разные двухпроводные разъемы на задней панели генератора. Провод номер 1 на 10- или 12-SI подключается к контрольной лампе заряда на приборной панели.Провод номер 2 — это то, что называется проводом измерения напряжения.

При преобразовании внешнего регулятора напряжения во внутренний, такой как 12-SI, многие энтузиасты просто подключают провод измерения напряжения № 2 непосредственно к выходной клемме. Хотя этот ярлык прост и функционален, он не оптимизирует систему зарядки. Провод измерения напряжения лучше всего подключать ближе к батарее.

Генераторам с большой выходной мощностью (более 100 А) для снижения сопротивления требуется зарядный провод калибра не менее 8 или более.Нижний провод — AWG 12, средний — AWG 10, а самый большой — AWG 6. Самый большой провод всегда лучше (хотя и неуклюжий на вид) для минимального сопротивления для генераторов переменного тока, вырабатывающих более 100 ампер.

Вот почему использование подключения дистанционного измерения напряжения — это разумный шаг. Основной провод зарядки на задней панели генератора в конечном итоге привязывается к положительному полюсу аккумулятора. Однако это соединение часто представляет собой длинный провод. Такая длина кабеля создает сопротивление, которое можно легко измерить с помощью простого теста эффективности системы зарядки.

Когда двигатель работает на холостом ходу и несколько компонентов, таких как фары, электрические вентиляторы охлаждения и, возможно, вентилятор отопителя, работают, сравните показания напряжения на генераторе с показаниями на аккумуляторе. Как правило, на батарее наблюдается небольшое падение напряжения от 0,50 до 0,60 вольт. Расположив провод датчика напряжения ближе к батарее, генератор переменного тока может компенсировать это небольшое падение напряжения и поддерживать общую электрическую систему на уровне около 14 вольт. Когда провод измерения напряжения подключен к выходной клемме, это падение на полвольта не измеряется, и вся система зарядки не работает.

Выделено

Это также хорошее место, чтобы упомянуть однопроводные генераторы переменного тока. Эти вторичные генераторы переменного тока устраняют сигнальную лампу и соединения проводов с датчиком напряжения, которые используются во всех генераторах оригинального производителя. Измерение напряжения осуществляется внутренними средствами, что (как мы только что рассмотрели) является одной из причин, по которой однопроводные генераторы переменного тока не так эффективны, как генератор переменного тока с дистанционным измерением.

Еще одним незначительным недостатком однопроводных генераторов переменного тока является то, что ротор генератора переменного тока должен достигать определенной скорости для самовозбуждения.Обычно это требует, чтобы водитель увеличил обороты двигателя, чтобы увеличить внутреннее напряжение, достаточное для возбуждения генератора, чтобы начать зарядку. Это не большая проблема. Но вы должны знать об этом и проверять двигатель после его запуска, чтобы убедиться, что система зарядки работает. Генераторы с дистанционным управлением могут заряжаться в момент запуска двигателя.

Это иллюстрация Tuff Stuff того, как преобразовать типичный генератор переменного тока 10DN середины 60-х годов в гораздо более надежный CS-130. Tuff Stuff также продает съемные ремни безопасности, которые позволяют это делать в зависимости от того, есть ли в автомобиле сигнальная лампа или нет.

Среди доступных альтернативных систем зарядки вы можете просто обновить до генератора с более высокой выходной мощностью в той же конструкции, что и ваш существующий генератор, или обновить его с помощью более поздней модели с большей мощностью. Самым простым было бы обновить имеющийся у вас генератор переменного тока. Например, Tuff Stuff Performance предлагает вариант с более высокой выходной мощностью 10 DN. Сохранение 10-DN с отдельным регулятором напряжения может быть хорошей идеей для тех, кто хочет сохранить первоначальный внешний вид — для целей восстановления.Если это не важно, обычно лучше увеличить мощность и эффективность, перейдя на новую модель генератора переменного тока, такую ​​как CS-130 или более крупный CS-144.

Требуется некоторое сопротивление

Давайте рассмотрим пример модернизации ’67 Chevelle малым блоком 383ci, который был преобразован в генератор переменного тока CS-130. В автомобиле сохранена оригинальная заводская проводка внешнего регулятора 10-DN. Производители проводов M&H могут изготовить заменяемый жгут проводов передних фонарей, который интегрируется с новым генератором переменного тока, просто подключив его.Это самый чистый способ обновления. В качестве менее дорогостоящей альтернативы P безболезненная проводка предлагает сменный соединитель для пигтейла CS-130, который можно легко вставить на место.

Распространенной проблемой системы зарядки старых автомобилей является чрезмерное сопротивление между генератором переменного тока и аккумулятором. Быстрый тест при работе двигателя на холостом ходу — включить несколько электрических аксессуаров, таких как фары и вентилятор отопителя. Затем проверьте напряжение на задней панели генератора и сравните его с напряжением на аккумуляторной батарее.Если напряжение на аккумуляторе находится в пределах 0,5 В от напряжения генератора, значит, провод для зарядки в порядке. Если он падает более чем на 0,06 вольт — например, здесь на 13,97 вольт — зарядный провод слишком мал или в соединениях есть сопротивление.

Все генераторы более поздних моделей оснащены электронным регулятором напряжения. Если ваш автомобиль похож на этот Chevelle и имеет вольтметр или заводской амперметр без сигнальной лампы системы зарядки, в цепь сигнальной лампы необходимо подключить резистор. По сути, резистор заменяет нагрузку, создаваемую сигнальной лампой.

Нам было любопытно, почему этот резистор важен, и, по словам инженера безболезненного Эрика Коудена, «резистор ограничивает силу тока, которую может подавать провод возбудителя. В заводских приложениях либо индикатор заряда, либо ECM обеспечивает этот переключаемый источник напряжением 12 В с током 1 А или меньше. Без этого сопротивления слишком большая сила тока достигает регулятора и вызывает его возгорание ».

На этой иллюстрации безболезненной работы показано, как следует подключать генераторы переменного тока CS-130 и CS-144.Соединение «S» на генераторе (изображение слева) — это больший штырь в крайнем левом углу, а «L» — второй справа. Обратите внимание, что на чертеже внешняя форма соединителя скруглена с одного конца, а внутренняя — прямоугольная.

Cowden добавил следующее объяснение: «Если вы разделите ватты на вольты, вы получите ампер. Таким образом, с этим резистором при нормальных условиях зарядки вы никогда не подключаете генератор переменного тока более 0,5 А ». Вот математика, подтверждающая это:

5 Вт / 14 В = 0.35 ампер

Разумеется, простое подключение разъема безболезненного к сигнальной лампе приводит к тому же результату, что и резистор, поэтому все, что нужно, — это одно или другое. Это верно для всех более поздних моделей генераторов переменного тока с внутренними регуляторами напряжения, и именно поэтому P безболезненно включает резистор в каждое преобразование пигтейла.

Мы делаем это, потому что можно купить сменный пигтейл генератора почти в любом магазине автозапчастей. Часто они дешевле, но без резистора.Если вы используете стандартный пигтейл (возможно, вытащенный из свалки), вам нужно знать, какой провод является проводом для измерения напряжения, а какой — проводом возбудителя, для которого требуется либо световой индикатор заряда, либо резистор.

Мы использовали эти двухполюсные клеммные колодки, доступные от Jegs, для подключения как источника питания под напряжением, так и коммутируемого источника питания. Это отличное место для подключения провода измерения напряжения, когда эта клеммная колодка установлена ​​рядом с аккумулятором.

Чтобы сохранить краткость этой истории, мы не вдавались в подробности о физическом монтаже этих различных генераторов переменного тока на различные двигатели, так как это может быть несколько сложным.Чтобы максимально упростить это, новые генераторы CS130 и CS144 являются отличным выбором для автомобилей Chevys с малым и большим блоком Gen I, в то время как CS-130D обычно используется в заводских дополнительных приводах для двигателей LS.

Источник: auto-virage.ru