Принцип работы генератора ваз: Принцип действия автомобильного генератора | Twokarburators.ru

Содержание

Принцип действия автомобильного генератора | Twokarburators.ru

Принцип действия автомобильного генератораНа примере генератора 37.3701 автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099.
В основе работы генератора лежит преобразование механической энергии в электрическую, появляющуюся при вращении его ротора в постоянном магнитном поле статора (электромагнитная индукция).

Принцип действия генератора

Подача напряжения на обмотку возбуждения генератора

После поворота ключа в замке зажигания в положение «1» — «включено» запитывается обмотка возбуждения генератора расположенная на роторе. Электрический ток проходит по следующей цепи от плюса к минусу:

— «плюс» АКБ – вывод «30» генератора

— контакты 5, 6 колодки Ш8 монтажного блока

— контакт 6 колодки Ш1 монтажного блока

— контакты «30» и «87» реле зажигания

— контакт 3 колодки Ш1 монтажного блока

— предохранитель №5 монтажного блока

— дополнительные резисторы в монтажном блоке

— лампа заряда АКБ на панели приборов

— вывод «61» генератора

— вывод «В» регулятора напряжения

— обмотка возбуждения ротора генератора (через щетку щеточного узла)

— вывод «Ш» регулятора напряжения (через другую щетку)

— «масса»

Контрольная лампа заряда аккумуляторной батареи горит, сигнализируя, что обмотка возбуждения генератора запитана от АКБ и ее цепь исправна.

Работа генератора после пуска двигателя

После пуска двигателя автомобиля генератор приводится в движение ремнем от шкива на коленчатом валу двигателя, начинает вырабатывать электрический ток и подавать его на потребители (электрооборудование автомобиля). Происходит это следующим образом:

— Протекающий по обмотке возбуждения генератора электрический ток создает вокруг полюсов ротора магнитное поле.

— При вращении ротора его полюса попеременно проходят над каждым из зубцов статора генератора. При этом магнитный поток, проходящий через зубцы статора, меняется по величине и направлению. Он пересекает витки обмотки статора и создает в нем электродвижущую силу (ЭДС). Обмотка статора начинает выдавать электрический ток переменного напряжения.

— Переменный ток, вырабатываемый генератором, преобразуется в постоянный в выпрямительном блоке (диодном мосту) генератора и подается потребителям через вывод «30». Он же через дополнительные диоды (их общий вывод) питает обмотку возбуждения генератора.

— Контрольная лампа заряда АКБ гаснет, так как напряжение на выводе «30» и выводе дополнительных диодов «61» одинаково. Ток в этом случае через лампу не протекает и она не горит. Если контрольная  лампа не гаснет после пуска, то возможно генератор вообще не вырабатывет электрический ток, либо напряжение вырабатываемого тока ниже напряжения бортовой сети.

— Чем выше вращение ротора генератора, тем больше напряжение вырабатываемого генератором тока. При достижения порога 13,6 – 14,6 В (для генератора 37.3701) в работу вступает регулятор напряжения. Выходной транзистор в нем запирается, и ток через обмотку возбуждения прерывается. Когда напряжение падает ниже пороговых значений, транзистор отпирается. Такие циклы запирания-отпирания повторяются с большой частотой, поддерживая значение напряжения на выходе с регулятора в пределах 13,6 – 14,6  В.

— После выключения зажигания и остановки двигателя автомобиля генератор перестает вырабатывать электрический ток, питание потребителей происходит от аккумуляторной батареи.

Примечания и дополнения

— Электромагнитная индукция – явление возникновения электрического тока в замкнутом контуре при изменении магнитного потока проходящего через него.

— Транзистор – полупроводниковый элемент с тремя выводами: подача сильного тока (коллектор), подача слабого управляющего тока (база), выход тока (эмиттер). При определенной величине управляющего тока транзистор меняет свое сопротивление и может либо запирать выход тока, либо, наоборот открывать.

TWOKARBURATORS VK -Еще информация по теме в нашей группе ВКонтакте

Еще статьи по генератору автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099

— Проверка диодного моста генератора без снятия его с двигателя

— Неисправности генератора автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099

— Проверка генератора автомобиля без снятия его с двигателя

— «Кипит» аккумулятор, почему?

Генератор ВАЗ 2110: технические характеристики (фото, цена)

Генератор – это сила всей системы функционирования единого, хоть и искусственно созданного, но организма под названием автомобиль. Он специально создан для того, чтобы преобразовывать механическую энергию, в электричество. Но, как и все составляющие любой машины, генератор на ВАЗ 2110 выполняет свои обязанности, которые за него просто некому делать.

Схема генератора ВАЗ 2110Схема генератора ВАЗ 2110

Схема генератора ВАЗ 2110

Принцип работы

Принцип работы таков: вы поворачиваете ключ в замке, при этом ток поступает на провод возбуждения. Магнитное поле, которое создает якорь, пронизывает обмотки статора, на выводах которого возникает напряжение. Когда якорь достигает достаточно большой частоты вращения, которую обеспечивает шкив и ременная передача, возникает так называемый режим самовозбуждения.

Выпрямительный блок преобразует переменный ток в постоянный. Регулятор напряжения начинает работать, когда изменяется частота вращения коленвала (соответственно, якорь вращается быстрее или медленнее) и регулирует время, на которое включается провод возбуждения. Иногда сбой в работе генератора может возникать из-за того, что в цепи сгорел предохранитель.

Выполняемые функции

Итак, для чего нужен генератор? Прежде всего, для того, чтобы обеспечить все оборудование ВАЗ 2110, работающее на электричестве, энергией. Возможно, кто-то думает, что это – задача аккумулятора. Не совсем, потому что аккумулятор нужен для поддержания работоспособности при не работающем двигателе (он запускает мотор, поддерживает сигнализацию, музыкальную систему во время стоянки и т.п.).

А вот когда двигатель уже заработал, в чем ему помог аккумулятор, тут в дело вступает генератор. Именно он во время поездки поддерживает работу всей электроники, кондиционирования, аудио (а то и видеосистемы), и всего, что вы еще добавили в свой ВАЗ 2110.

Другая – не менее важная функция генератора – зарядка аккумулятора. Это происходит также при работающем двигателе. И если бы не это устройство, то аккумулятор бы не смог справляться со своими задачами, и его пришлось бы все время заряжать.

Учитывая, что сегодня на ВАЗ 2110, кроме штатной компоновки, устанавливают много дополнительных энергопотребителей, бывает, что напряжения генератора не хватает. В таком случае есть смысл в установке генератора на 120 ампер.

Технические характеристики

Чаще всего ВАЗ 2110 комплектуют генератором Катек, обычно обозначаемый цифрами 5102.3771, но может быть и 94.3701. Оба генератора имеют мощность – 80 ампер, а выдаваемое напряжение – около 14В. Но в последнее время Катек выпускает новый вид генератора, также подходящий для ВАЗ 2110.

Он выдает ток до 120 ампер, и более приспособлен к высоким энерго нагрузкам современной машины. Поставив генератор на 120 ампер, вы сможете обеспечивать одновременную бесперебойную работу практически всех потребителей электроэнергии.

Компоненты устройства

Если устройство генератора рассматривать с точки зрения размеров, то есть компактные и традиционные. Их разнят также конструкционные особенности.

У них различны:

  1. приводной шкив;
  2. провод возбуждения;
  3. кронштейн;
  4. устройство якоря.

Они могут иметь крепление на один болт, или на несколько, и другие «мелочи». Однако, любой генератор имеет общее строение.

Его составляющие:

  • Ротор (или якорь) – это вращающаяся часть генератора. Якорь призван создавать магнитное поле с помощью расположенной на валу обмотки возбуждения. Питают провод возбуждения контактные кольца, расположенные на этом же валу. Здесь же размещены: провод обмотки возбуждения, крыльчатки вентилятора (одна или две), приводной шкив и подшипниковый узел;
  • Статор – неподвижная часть генератора, состоящая из трех обмоток (трехфазный), которые и создают переменный ток. Эти обмотки между собой, могут быть соединены так называемыми «звездой» или «треугольником»;
  • Корпус чаще всего изготавливается из легкого немагнитного алюминиевого сплава, он представляет собой две крышки, с креплением на болт. Передняя крышка находится там же, где приводной шкив; задняя крышка – с той стороны, где контактные кольца. Каждый болт, с помощью которых задняя и передняя крышка соединены, затягивается. В дальнейшем, чтобы разобрать генератор на ВАЗ 2110, достаточно снять крепления на болт;
  • Крепление генератора на ВАЗ 2110. Имеется верхний кронштейн крепления, в котором используется 2 болта. Нижний кронштейн крепления чаще всего имеет один болт, но может быть и два, в этом случае может понадобиться небольшая переделка. Болт может быть любым, главное, чтобы размер подходил, иногда для этого требуется втулка. Сам кронштейн лучше не переделывать. Кронштейн надежно удерживает генератор, на который возложено много обязанностей.  И все же, следует не забывать, что кронштейн, как и болт, может сломаться, поэтому нужно следить за его состоянием;
  • Устройство щеточного узла — это две графитные щётки, пружины, прижимающие их, щёткодержатель;
  • В современных генераторах Катек, провод напряжения и щёткодержатель находятся вместе в неразборном узле. Поэтому, если регулятор напряжения дает сбой, менять нужно весь узел. Конструктивно данный регулятор может иметь гибридное устройство – когда радиоэлементы с электронными приборами находятся в одной схеме. А вот интегралка – это когда регулятор выполнен в тонкопленочной технологии микроэлектроники. Многие считают, что регулятор интегралка лучше справляется с возложенной на него миссией – управлением продолжительностью и частотой импульсов тока. Регулятор же меняет напряжение, идущее на зарядку аккумулятора. При более высокой температуре к АКБ идет меньшее напряжение. Хотя, в принципе, не так важно, интегралка отвечает за эту регулировку, или гибридка;
  • Выпрямительный блок с шестью диодами, отвечает за преобразование переменного тока, который вырабатывают якорь и статор в постоянный, непосредственно используемый всем бортовым оборудованием. Он же служит и для зарядки АКБ;
  • Устройство имеет привод при помощи ременной передачи. Она обеспечивает в разы увеличение скорости, с которой вращается коленвал. При это клиновый ремень быстрее изнашивается, если шкив имеет малый диаметр. Если ведомый шкив небольшой, ему лучше подойдет поликлиновый привод, который чаще используется в современных генераторах.

Вот, вкратце основное устройство генераторов независимо от того, выдают они 80 или 120 ампер.

Ресурс

Штатный генератор Катек на ВАЗ 2110 рассчитан на работу на протяжении пробега в 140 тысяч километров, что в переводе на время эксплуатации составляет около 10 лет. Но это, правда, при соблюдении правил обращения с ним.

Многие имеют сомнение, не окажет ли мощный генератор на 120 ампер негативного влияния на АКБ. Практика показывает – что нет, а вот если у вас в машине мощная акустическая система, он будет в самый раз.

Что выбрать?

По популярности, надежности первые места занимают производители Bosch (Бош), Denso (Денсо) и Delphi (Делфи). Но следует знать, что Катек (КЗАТЭ) (нашего производства) также вполне надежны и неплохо справляются со своими обязанностями на ВАЗ 2110, создавая нужное напряжение. Может, где-то и проигрывают против Бош, но по сравнению с китайскими – на высоте.

Генераторы ВАЗ десятого семейства:

Так что однозначно сказать, какой генератор подойдет вам, сложно, лучший – тот, который обеспечивает нужную мощность для работы электроприборов и зарядки аккумулятора. Если брать плюсы, которые явно имеет Катек, то это достаточная надежность, а также – что немаловажно – наличие в продаже всегда недорогих запчастей: вы всегда сможете купить хоть предохранитель, хоть шкив, якорь, регулятор напряжения, провод возбуждения и т.п.

  Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

неисправности и способы их устранения

Генератор – это сила всей системы функционирования единого, хоть и искусственно созданного, но организма под названием автомобиль. Он специально создан для того, чтобы преобразовывать механическую энергию, в электричество. Но, как и все составляющие любой машины, генератор на ВАЗ 2110 выполняет свои обязанности, которые за него просто некому делать.

Принцип работы генератора Ваз 2110

При запуске двигателя пусковой ток на стартер подается от аккумулятора. Но сам аккумулятор не вырабатывает энергию, а только ее накапливает и потом отдает. Если использовать для питания всех потребителей только АКБ, то она быстро разрядится.

Автомобильный генератор производит электроэнергию, заряжает АКБ и питает бортовую сеть автомобиля во время работы двигателя (при достижении им определенных оборотов вращения коленчатого вала). Автомобильный генератор Генератор начинает вырабатывать электрический ток начиная с частоты вращения холостого хода, однако, на оптимальный режим работы он выходит при достижении двигателем 1600-1800 об/мин и более.

Устройство генератора Ваз 2110

Для того чтобы приступить к ремонту генератора вам  необходимо знать его устройство, с устройством генератора на ваз 2110 вы можете увидеть ниже:

Какие функции выполняет и за что отвечает

Итак, для чего нужен генератор? Прежде всего, для того, чтобы обеспечить все оборудование ВАЗ 2110, работающее на электричестве, энергией. Возможно, кто-то думает, что это – задача аккумулятора. Не совсем, потому что аккумулятор нужен для поддержания работоспособности при не работающем двигателе (он запускает мотор, поддерживает сигнализацию, музыкальную систему во время стоянки и т.п.).

А вот когда двигатель уже заработал, в чем ему помог аккумулятор, тут в дело вступает генератор. Именно он во время поездки поддерживает работу всей электроники, кондиционирования, аудио (а то и видеосистемы), и всего, что вы еще добавили в свой ВАЗ 2110.

Другая – не менее важная функция генератора – зарядка аккумулятора. Это происходит также при работающем двигателе. И если бы не это устройство, то аккумулятор бы не смог справляться со своими задачами, и его пришлось бы все время заряжать.

Учитывая, что сегодня на ВАЗ 2110, кроме штатной компоновки, устанавливают много дополнительных энергопотребителей, бывает, что напряжения генератора не хватает. В таком случае есть смысл в установке генератора на 120 ампер.

Технические характеристики

Обычно, в ВАЗ-2110 генератор имеет модификацию 94.3701. Это устройство обладает следующими техническими характеристиками:

  1. максимальный ток, А – 80;
  2. максимальная мощность, Вт – 1120;
  3. величина рабочего напряжения, В – 13,2 – 14,7;
  4. масса, кг – 4,9;
  5. передаточное число – 1:2,4.

Распространенные неисправности (признаки) генератора Ваз 2110

Итак, определить, что барахлит именно генератор очень просто достаточно знать несколько основных признаков этого – вот они:

  • Прибор не выполняет основной функции, то есть не выдает ток. Автомобиль в этом случае едет только за счет аккумулятора. Причем уехать далеко в этом случае у вас не получится.
  • Ремень привода прокручивается.
  • Неисправны щетки генератора.
  • Ротор цепляется и задевает за статор.
  • Нет проводного контакта с аккумулятором.
  • Устройство начинает сильно шуметь.
  • Не заряжается аккумулятор во время движения.

Все эти признаки весьма специфические и определить их сумеет только опытный водитель. Однако если у вас появились даже незначительные сомнения в работоспособности генератора автомобилей ВАЗ 21099, 2109, 2110.

Какой генератор выбрать для «десятки»

Генераторами Катек выбор автомобилистов не ограничивается. Потому если старое устройство вышло из строя, следует подумать относительно того, кто встанет на его место.

Можно выделить несколько основных вариантов.

  1. Катек. Стандартный, достаточно надежный и весьма эффективный генератор. Выбор со стороны АвтоВАЗа в его пользу обусловлен именно этим. Плюс это отечественный производитель.
  2. Китайские изделия. Отношение автомобилистов к китайским генераторам достаточно скептическое. Этому есть объяснения. По сравнению с ними, Катек просто идеальное решение. Хотя справедливости ради отметим, что можно встретить довольно неплохие варианты китайской сборки. Но это скорее исключение, нежели правило.
  3. Импортные аналоги. Здесь в первую очередь следует обращать внимание на фирмы Bosch. Denso и Delphi. Высокое качество сборки, внушительный эксплуатационный срок, эффективная работа. Стоят они дороже российских аналогов в виде Катек, но на такое дело есть смысл потратиться немного больше.

Какой генератор лучше поставить на ВАЗ-2110: мнение специалистов

Среди импортных устройств неплохими вариантами считаются:

  • Динамо — производитель Болгария;
  • Eldix — также выпускается в Болгарии;
  • БАТЭ — выпускают в городе Борисов, что в Беларуси.

Выбирая для своего автомобиля новый генератор, обращайте внимание на его технические характеристики и запас прочности. Уже потом думайте относительно производителя. Смотреть в сторону Китая не советуем, если вы делаете ремонт для себя и хотите добиться высокого качества работы.

Видео: Генератор Ваз 2110 – какой выбрать?


Как разобрать генератор Ваз 2110: пошаговая инструкция

Для того, чтобы разобрать генератор Ваз 2110 выполните следующие действия:

  1. Прежде всего, нанесите отверткой или несмываемым маркером продольную метку на корпус в месте разъединения передней и задней крышки. Это в дальнейшем облегчит сборку генератора.
  2. Отжимаем на пластмассовом защитном кожухе выпрямительного блока три подпружиненных фиксатора и снимаем его.
  3. С помощью крестовой отвертки откручиваем два винта, крепящих регулятор напряжения, и приподнимаем его. Затем снимаем клемму подходящего провода с вывода регулятора и аккуратно извлекаем регулятор окончательно. Электросъемные щетки заменяются вместе с блоком.
  4. Накидным ключом на 8 откручиваем три болта, соединяющие выпрямительный блок с кольцевыми выводами обмоток статора. Сами выводы аккуратно отводим в стороны. Запомните расположение упорных и изолирующих шайб на выкрученных болтах. Теперь с помощью крестовой отвертки откручиваем винт, крепящий к корпусу помехоподавляющий конденсатор. Отсоединяем подходящие провода. Снимаем сам блок и конденсатор. Торцевым ключом на 10 откручиваем две гайки контактных болтов генератора и вынимаем их вместе с дистанционной и изолирующей втулкой, освобождаем наконечник конденсатора. Стоит заметить, что износ (или повреждение) щеток является самой часто встречающейся причиной неправильной работы генератора.
  5. C помощью ключа на 8 откручиваем 4 болта, стягивающих заднюю и переднюю крышки электрогенератора. Раздвигаем их лицевой отверткой и снимаем заднюю крышку вместе со статорной обмоткой.
  6. Вынимаем статор из крышки, предварительно нанеся на него метку их взаимного расположения.
  7. В случае если требуется замена переднего подшипника, снимаем шкив электрогенератора. Для этого торцевым ключом на 22 откручиваем гайку, крепящую шкив на валу ротора, аккуратно удерживая его пассатижами или заклинив ротор отверткой. При этом не повредите лопасти крыльчатки, которые изготовлены из тонкого металла.
  8. Аккуратно снимаем шкив, шайбы и дистанционную втулку.
  9. Возвращаем гайку на вал ротора, накручивая ее заподлицо с торцом вала якоря. Ударами резинового молотка выбиваем ротор (якорь) из крышки.
  10. Все зависит от степени повреждения его частей. Итак:
  11. Прежде всего, нанесите отверткой или несмываемым маркером продольную метку на корпус в месте разъединения передней и задней крышки. Это в дальнейшем облегчит сборку генератора.
  12. Отжимаем на пластмассовом защитном кожухе выпрямительного блока три подпружиненных фиксатора и снимаем его.
  13. С помощью крестовой отвертки откручиваем два винта, крепящих регулятор напряжения, и приподнимаем его. Затем снимаем клемму подходящего провода с вывода регулятора и аккуратно извлекаем регулятор окончательно. Электросъемные щетки заменяются вместе с блоком.
  14. Накидным ключом на 8 откручиваем три болта, соединяющие выпрямительный блок с кольцевыми выводами обмоток статора. Сами выводы аккуратно отводим в стороны. Запомните расположение упорных и изолирующих шайб на выкрученных болтах. Теперь с помощью крестовой отвертки откручиваем винт, крепящий к корпусу помехоподавляющий конденсатор. Отсоединяем подходящие провода. Снимаем сам блок и конденсатор. Торцевым ключом на 10 откручиваем две гайки контактных болтов генератора и вынимаем их вместе с дистанционной и изолирующей втулкой, освобождаем наконечник конденсатора. Стоит заметить, что износ (или повреждение) щеток является самой часто встречающейся причиной неправильной работы генератора.
  15. C помощью ключа на 8 откручиваем 4 болта, стягивающих заднюю и переднюю крышки электрогенератора. Раздвигаем их лицевой отверткой и снимаем заднюю крышку вместе со статорной обмоткой.
  16. Вынимаем статор из крышки, предварительно нанеся на него метку их взаимного расположения.
  17. В случае если требуется замена переднего подшипника, снимаем шкив электрогенератора. Для этого торцевым ключом на 22 откручиваем гайку, крепящую шкив на валу ротора, аккуратно удерживая его пассатижами или заклинив ротор отверткой. При этом не повредите лопасти крыльчатки, которые изготовлены из тонкого металла.
  18. Аккуратно снимаем шкив, шайбы и дистанционную втулку.
  19. Возвращаем гайку на вал ротора, накручивая ее заподлицо с торцом вала якоря. Ударами резинового молотка выбиваем ротор (якорь) из крышки.

Ремонт генератора Ваз 2110 своими руками

И так давайте рассмотрим распространенные неисправности генератора Ваз 2110 и способы их ремонта:

Как проверить конденсатор генератора Ваз 2110

Конденсатор генератора ваз 2110 является одним из элементов электрической цепи автомобиля и представляет собой емкость, состоящую из пары электродов изолированных между собой диэлектриком.

Замена в генераторе на ваз 2110

Так как главной задачей конденсатора является накопление электрической энергии, то его емкость можно считать главным показателем (чем больше емкость, тем больше накопленный заряд). Итак, в корпусе конденсатора на одной из пластин накапливается положительный заряд, на другой же (соединенной с массой) накапливается равный по величине отрицательный

Замена в генераторе ваз 2110 конденсатора начинается с его диагностики. Основным параметром, по которому можно судить о его повреждении, являются увеличившиеся помехи радиоприемника во время работы двигателя.

Совет! Убедитесь в том, что у конденсатора не ослаб контакт с массой (что так же способствует появлению помех).

Проверка подшипников генератора Ваз 2110

Замена в генераторе на ваз 2110

Довольно часто выходит из строя подшипник генератора, и владелец авто будет слышать навязчивый гул при передвижении. Но необязательно сразу ехать в автосервис, для начала можно самостоятельно определить в подшипнике ли дело.

Как понять неисправность подшипника?

  1. Визуальный осмотр. Если позволяет конструкция автомобиля, можно произвести внешний осмотр детали на наличие трещин в области обойм, повреждений металла, износа посадочных мест.
  2. Если при движении стоит гул генератора, попробуйте подтянуть гайку крепления, которая фиксирует шкив вентилятора. Прекращение постороннего шума после таких манипуляций означает, что замена подшипника генератора не требуется.
  3. Иногда гул прекращается после разбора генератора и проверки стартера с выпрямительным блоком. Это так же подтверждает, что подшипник генератора тут не при чем, а неисправны совсем другие детали.
  4. В случае, когда гул остается, следует почистить контактные кольца с щетками. Лучше всего это делать с помощью обычной тряпки, смоченной в бензине. Если и после этого шум остается, тогда замена подшипников неизбежна.
  5. Что касается заднего подшипника генератора, его неисправность установить гораздо проще. Для этого покачайте наружное кольцо детали и повращайте его. Если кольцо беспрепятственно вращается, и не наблюдается люфта, шума, значит все в порядке. В противном случае запчасть подлежит замене.
  6. Передний подшипник генератора проверяется аналогично предыдущему. Нужно покачивать и вращать переднюю крышку, при этом поддерживая шкив. Заедание, люфт, шум – все это указывает на износ подшипника.

Признаки непригодного к использованию подшипника генератора:

  • Шум, гул, свистящие звуки при вращении ротора;
  • Быстрый и чрезмерный нагрев;
  • Проворачивание шкива;
  • Нестабильная зарядка.

Неисправности реле генератора Ваз 2110

Регулятор выполняет функцию своеобразного стабилизатора. Благодаря ему напряжение бортовой сети машины одинаково, независимо от количества оборотов работающего двигателя. По сути, регулятор – это реле, замыкающее и размыкающее цепь.

Происходит это так. Напряжение упало ниже положенного показателя, или поднялось выше нормы – реле отключило от сети генератор. Напряжение достигло нужного диапазона – регулятор подключил устройство. В реле генератора ВАЗ-2110 нет никаких электромеханических элементов. Оно построено на полупроводниках. Кроме этого, его конструкция включает и щеткодержатель со щетками. Отремонтировать регулятор своими силами практически невозможно. Его проще заменить новым.

Замена в генераторе на ваз 2110

Проверка работоспособности реле занимает не более пяти минут. Да и разбирать здесь ничего не нужно. Порядок диагностики следующий. Запускаем двигатель, прогреваем его до рабочей температуры. Включаем фары ближнего света и вентилятор печки. С помощью тестера, включенного в режиме вольтметра, замеряем величину напряжения на клеммах аккумуляторной батареи. Напряжение не должно выходить за пределы 13,2 – 14,7 В.

Если же оно выше или ниже – реле неисправно. Неисправным считается регулятор, если его щетки имеют повреждения или чрезмерный износ. Минимальная длина щеток – 5 мм.

Проверка ремня натяжителя генератора Ваз 2110

Проверку натяжения ремня генератора ВАЗ 2110 необходимо проводить периодически. При слабом натяжении ремень генератора может просто проскальзывать, особенно во время влажной погоды. В итоге плохое натяжение ремня может привести к недостаточному заряду АКБ. Но и перетягивать ремень генератора не следует, это приведет к быстрому износу самого ремня или его неожиданному обрыву. Кроме того, при перетянутом ремне подшипники генератора подвергаются дополнительной нагрузке и быстро изнашиваются. Далее схематичный рисунок, который поможет понять, как правильно натягивать ремень генератора ВАЗ 2110.

vaz-2110-remen-generatora

Пошаговая инструкция установки и сборки генератора «десятки»

Руководство по демонтажу генератора Ваз 2110:

  1. Выкручивается гайка натяжительного устройства.
  2. Генераторный узел отодвигается немного назад, в сторону салона транспортного средства. Производится демонтаж приводного ремешка со шкивов. Затем выполняется отключение электроцепей питания устройства. Одна колодка с проводами фиксируется посредством гайки и шпильки, их надо открутить и отсоединить. Второй разъем крепится с помощью обычной колодки, которая отсоединяется. vaz-2110-remen-generatora
  3. После этого производится откручивание нижней гайки, фиксирующей узел. Это действие производится из-под днища автомобиля. Для выполнения задачи надо демонтировать защиту силового агрегата, если она имеется. vaz-2110-remen-generatora
  4. Винт, который нужно выкрутить, обычно закреплен плотно. При его откручивании надо обработать деталь средством WD-40, если он прикипел и не снимается. Можно воспользоваться молотком для демонтажа фиксатора. vaz-2110-remen-generatora
  5. Затем с обратной стороны этот элемент извлекается до конца. vaz-2110-remen-generatora
  6. На завершающем этапе полностью выкручивается гайка, которая крепит натяжительное устройство. Генераторный узел убирается в сторону, это позволит полностью его демонтировать.

Видео: Как заменить генератор Ваз 2110 своими руками

 

Схема подключения генератора в автомобилях ВАЗ

Генератор в автомобилях предназначен для выработки электроэнергии и заряда аккумулятора. При нарушении нормальной работы автомобильного электрогенератора, аккумулятор начинает разряжаться и вскоре авто перестанет заводиться совсем — не хватит заряда АКБ. Это устройство состоит из трехфазного диодного моста, который, в свою очередь, имеет кремниевых 6 диодов. Электрическое напряжение создается возбуждением выпрямителя тока в тот момент, когда полюса ротора меняются под обмотками статора. Когда ротор вращается внутри машинного статора, полюса ротора меняются. Чтобы увеличить значение магнитных потоков, статор содержит в себе электромагнитную возбуждающую обмотку в районе магнитопроводов. Маркировка и обозначение проводов:

  • Р — розовый.
  • Ф — фиолетовый.
  • О — оранжевый.
  • ЧБ — черно-белый.
  • КБ — коричнево-белый.
  • ЧГ — черно-голубой.
  • К — коричневый.
  • Ч — черный.
  • Б — белый.

Схема подключения генератора ВАЗ-2101

Конструктивно генератор 2101 состоит из следующих основных элементов:

  • Ротор – подвижная часть, вращается от коленчатого вала двигателя. Имеет обмотку возбуждения.
  • Статор – неподвижная часть генератора, также имеет обмотку.
  • Передняя и задняя крышки, внутри которых установлены подшипники. На них находятся проушины для крепления к ДВС. В задней крышке расположен конденсатор, необходимый для отсечения переменной составляющей тока.
  • Полупроводниковый мост – называют «подковой» за сходство. Три пары полупроводниковых силовых диодов смонтированы на подковообразной основе.
  • Шкив, на который надевается ремень генератора ВАЗ-2101. Ремень клиновидный (на современных авто применяется многоручейковый).
  • Регулятор напряжения установлен в подкапотном пространстве, вдали от генератора. Но все же его нужно считать частью конструкции.
  • Щетки смонтированы внутри генератора и передают напряжение питания к обмотке возбуждения (на роторе).

Схема подключения генератора ВАЗ-2106

Схема подключения генератора ВАЗ-2107

1 — аккумуляторная батарея; 2 — отрицательный диод; 3 — дополнительный диод; 4 — генератор; 5 — положительный диод; 6 — обмотка статора; 7 — регулятор напряжения; 8 — обмотка ротора; 9 — конденсатор для подавления радиопомех; 10 — монтажный блок; 11 — контрольная лампа заряда аккумуляторной батареи в комбинации приборов; 12 — вольтметр; 13 — реле зажигания; 14 — выключатель зажигания.

Схема подключения генератора ВАЗ-2108

Генератор ВАЗ-2108 имеет довольно массивную статорную обмотку, так как в ней используется провод большого сечения. Именно с его помощью происходит вырабатывание электроэнергии. Провод наматывается равномерно по всей внутренней поверхности статора в специально предусмотренные для этой цели выемки в магнитопроводе. Отдельно стоит поговорить о последнем. Средняя часть, статор генератора, состоит из набора тонких металлических пластин, крепко прижатых друг к другу. Зачастую снаружи они провариваются, чтобы не произошло расслоение.

Схема подключения генератора ВАЗ-2109

  1. Генератор переменного тока. Может быть установлен серии 37.3701 или 94.3701.
  2. Отрицательный диод.
  3. Дополнительный диод.
  4. Положительный диод.
  5. Контрольная лампа генератора, она же лампа разряда аккумуляторной батареи.
  6. Комбинация приборов.
  7. Вольтметр.
  8. Блок реле и предохранителей, расположенный в подкапотном пространстве в отсеке между двигателем и салоном автомобиля.
  9. Дополнительные резисторы, встроенные в монтажный блок предохранителей.
  10. Реле зажигания.
  11. Замок зажигания.
  12. Аккумуляторная батарея.
  13. Конденсатор.
  14. Обмотка ротора.
  15. Реле напряжения, расположено в подкапотном пространстве.

Схема подключения генератора ВАЗ-2110

На автомобилях ВАЗ-2110, 2111 и 2112 устанавливался генератор 94.3701 с максимальным отдаваемым током 80 Ампер и напряжением = 13,2–14,7  Вольт.

Приводим расшифровку схемы подключения генератора на десятке:

  1. Аккумулятор 12В;
  2. генератор 94.3701;
  3. монтажный блок;
  4. замок зажигания;
  5. контрольная лампа заряда АКБ в комбинации приборов

Как проверить генератор своими руками

Как проверить генератор ваз на примере модели 2109. Генератор типа 94.3701 переменного тока, трехфазный, со встроенным выпрямительным блоком и электронным регулятором напряжения, правого вращения.

Схема соединений генератора. Напряжение для возбуждения генератора при включении зажигания подводится к выводу «D+» регулятора (вывод «D» генератора) через контрольную лампу 4, расположенную в комбинации приборов. После пуска двигателя обмотка возбуждения питается от трех дополнительных диодов, установленных на выпрямительном блоке генератора. Работа генератора контролируется контрольной лампой в комбинации приборов. При включении зажигания лампа должна гореть, а после пуска двигателя — гаснуть, если генератор исправен. Яркое горение лампы или свечение ее в пол накала говорит о неисправностях.

«Минус» аккумуляторной батареи всегда должен соединяться с массой, а «плюс» – подключаться к зажиму «B+» генератора. Ошибочное обратное включение батареи немедленно вызовет повышенный ток через вентили генератора, и они повредятся.

Не допускается работа генератора с отсоединенной аккумуляторной батареей. Это вызовет возникновение кратковременных перенапряжений на зажиме «В+» генератора, которые могут повредить регулятор напряжения генератора и электронные устройства в бортовой сети автомобиля.

Запрещается проверка работоспособности генератора «на искру» даже кратковременным соединением зажима «В+» генератора с массой. При этом через вентили протекает значительный ток, и они повреждаются.

Замена и снятие электрогенератора

Генератор на автомобиле ваз снимают либо для полной замены в случае выхода из строя или для выполнения ремонтных работ по замене неисправных частей. Для выполнения демонтажа подготовьте стандартный набор инструментов, автомобиль желательно загнать на смотровую яму.

  1. Отсоединить аккумуляторную батарею.
  2. Снять защитный резиновый колпачок с вывода «30» и отвернув гайку, снять со шпильки провода.
  3. Отсоединяем колодку с проводами с разъема генератора.
  4. Ослабляем затяжку крепления генератора к регулировочной планке, после чего
    подымаем его до упора вверх к блоку цилиндров и снимаем со шкивов ремень.
  5. Полностью отвернуть болт крепления регулировочной планки к блоку цилиндров, после чего снизу авто отворачиваем 2 болта крепления нижнего кронштейна к блоку и снимаем генератор, вытащив его из подкапотного пространства.

его устройство и принцип действия

На автомобиле ВАЗ-2109 генератор выполнен по классической схеме. Он обеспечивает самое главное в системе электроснабжения – позволяет всем потребителям работать в нормальном режиме, а также заряжает аккумуляторную батарею. При эксплуатации автомобиля нужно следить за работой генератора. И не стоит дожидаться, когда начнет гореть лампа на приборной панели, лучше проводить диагностику и обслуживание своевременно. У каждого элемента свой ресурс, поэтому окажется полезным записывать в блокноте, когда и какой узел был заменен.

Принцип работы генератора

Состоит генератор ВАЗ-2109 из якоря, двух крышек, статора, шкива с вентилятором. Это основные элементы корпуса. На статоре и роторе имеются обмотки. Первая состоит из трех частей, так как необходимо получить на выходе трехфазное напряжение. Причина для этого одна – такая схема позволяет избавиться от пульсаций, следовательно, эффективность устройства оказывается выше. Но это накладывает и некоторые требования, о которых будет рассказано ниже.

Принцип работы основан на том, что внутри статорной обмотки происходит движение ротора. На нем имеется катушка, которая питается от бортовой сети автомобиля. Следовательно, вокруг ротора образуется постоянное магнитное поле, которое еще и движется. А это главные условия для работы генераторной установки. Единственное, что следует обеспечивать для нормального функционирования – это стабилизацию напряжения на обмотке ротора генератора.

Диодный мост

Состоит он из полупроводниковых высокоамперных диодов, которые позволяют совершить преобразование переменного трехфазного напряжения в постоянное. В итоге на выходе выпрямительного блока находится постоянное напряжение, величина которого равна 12 Вольт. Диодный мост генератора ВАЗ-2109 состоит из шести полупроводниковых элементов. Для улучшения функционирования системы электроснабжения необходимо при проведении ремонта производить подбор полупроводников по току.

Устанавливаются диоды на пластине, которая заливается эпоксидной смолой. Если решите самостоятельно проводить ремонт, то обязательно делайте качественную изоляцию, чтобы выводы не касались корпуса генератора. Охлаждение происходит благодаря тому, что корпус выполнен из алюминия, а этот металл прекрасно отдает тепло. Кроме того, генератор обдувается потоком воздуха, который создается крыльчаткой, расположенной на передней части ротора. За счет этого диодный мост генератора ВАЗ-2109 и способен снижать свою температуру при работе двигателя.

Регулятор напряжения

Это, пожалуй, самый важный элемент в системе генератора на девятках. С его помощью производится стабилизация напряжения питания обмотки ротора. Все дело в том, что величина напряжения на выходе напрямую зависит от того, сколько будет подано на обмотку возбуждения. Если избавиться от регулятора, то напряжение будет колебаться в широком диапазоне – от 10 и до 30 Вольт, в зависимости от оборотов двигателя. Помните ведь, чем больше скорость магнитного поля, либо его напряженность, тем выше напряжение на выходе генератора.

На автомобилях девятой серии регулятор напряжения выполнен в едином блоке с щеточным узлом. Это вполне разумно, так как получается все компактно. Именно с его помощью производится питание роторной обмотки. Стоит отметить, что цепь питания обмотки возбуждения содержит еще и лампу накаливания, которая устанавливается в приборной панели. Она сигнализирует о неполадках генератора – например, о том, что напряжение на выходе недостаточное, либо произошел выход из строя регулятора напряжения, щеточного узла.

Обмотки ротора и статора

Сначала стоит поговорить о том, что представляет собой статорная обмотка. Именно с нее снимается напряжение для питания бортовой сети автомобиля и зарядки аккумулятора. На автомобиле ВАЗ-2109 генератор очень похож на асинхронный двигатель переменного тока. Впрочем, если внести небольшие изменения в конструкцию, то генератор можно использовать и в качестве электропривода. Три обмотки на роторе, у каждой есть начало и конец. Концы соединяются в общей точке. Такое подключение называют «звезда».

Что касается роторной обмотки, то она намного проще. Никаких лишних отводов нет, внавал намотан медный провод на роторе. Концы обмотки соединены с контактами, которые расположены на задней части ротора. Особое внимание, конечно, уделяется магнитопроводу, за счет которого и происходит образование поля вокруг катушки. При вращении магнитное поле индуцирует в статорных обмотках некоторый потенциал. Собственно, на этом и основана вся работа генератора. Но есть много более мелких нюансов, о которых говорить можно сколь угодно долго.

Подшипники генератора

Как говорилось в самом начале, на автомобиле ВАЗ-2109 генератор состоит из двух крышек. В каждой установлены подшипники. Они необходимы для того, чтобы провести центровку ротора. Также они обеспечивают более легкое его вращение. Следовательно, во много раз снижается трение, ресурс генератора увеличивается. Ремонту эти подшипники не подлежат, в случае выхода из строя необходима замена.

Для этого требуется снимать обе крышки: при помощи подходящей насадки (или старым подшипником) выбиваете его из посадочного места. Новый запрессовываете и собираете генератор. Корпус подшипника закрытый, в нем имеется смазка. Дополнительно не нужно наносить литол или другую смазку на него. Чаще всего выходит из строя тот подшипник, который установлен в передней крышке. Причина – он подвержен высоким нагрузкам, ведь с его стороны находится ремень привода.

Замена ремня привода

У различных автомобилей наблюдаются отличия, не исключение и генератор ВАЗ-2109. Инжектор если в системе топливоподачи установлен, то ремень используется широкий с зубьями. Он чем-то похож на тот, который применен в системе газораспределения. На карбюраторных же двигателях используется клиновидный ремень. Он уже, но эффективность все равно остается на высоком уровне. Но требования к ремню, как в первом, так и во втором случаях, одинаковы. Для замены ремня привода вам потребуется небольшая монтировка и ключ на 17. С его помощью вы ослабляете гайку, установленную в верхней части генератора.

Затем, используя монтировку, нужно придвинуть корпус генератора к блоку двигателя. Таким образом вы сможете ослабить натяжение ремня. Теперь можно без труда снять его. Новый устанавливается на место, после чего медленно отодвигаете корпус генератора от двигателя при помощи монтировки. Контролируйте натяжение, ведь от этого зависит срок службы генератора ВАЗ-2109. Ремень должен провисать при определенной нагрузке в верхней части.

Проверка работоспособности генератора

Первым признаком того, что на автомобиле ВАЗ-2109 генератор начал работать неправильно, является горящая лампа на приборной панели. На ней изображен красный аккумулятор. Следовательно, нет зарядки батареи. Первым делом проверьте исправность регулятора напряжения, а также состояние проводов, которые подходят к нему. Проверить регулятор можно, если использовать автомобильный зарядчик и пару пальчиковых батареек. Сначала на него подается 12 Вольт, при этом лампа, подключенная к щеткам, должна гореть.

При подаче напряжения выше 14 Вольт лампа гореть не должна. Если же она воспламеняется в обоих случаях либо не горит вообще, то имеет место неисправность регулятора. Для проверки напряжения, которое вырабатывается на выходе генератора, воспользуйтесь тестером. Запустите двигатель и включите ближний свет фар. Напряжение на клеммах аккумулятора должно быть около 12,5-13,8 Вольт. Если оно меньше, то посмотрите, хорошо ли натянут ремень. Если все нормально, то ищите неисправность глубже – в диодном выпрямителе.

Замена генератора

Для проведения замены вам потребуется два накидных ключа на 17, по одному на 13 и 10. Сначала отключите аккумулятор, затем отсоедините все провода, идущие к генератору. После этого выкрутите верхнюю гайку полностью. Внизу генератор крепится при помощи одного длинного болта. Удерживаете его от проворачивания одним ключом, вторым выкручиваете гайку. После этого может быть свободно снят генератор ВАЗ-2109. Карбюратор или инжектор в основе системы питания находятся — совершенно не играет роли. Новый генератор устанавливается в порядке, обратном снятию.

Выводы

Только лишь зная основные узлы и принципы их работы, можно выполнить ремонт генератора. Но в некоторых случаях он оказывается невозможным. Например, при разрушении корпуса устройства. В этом случае намного эффективнее окажется полная замена генератора ВАЗ-2109, нежели восстановление старого. Что касается всех остальных элементов, то они могут быть заменены, причем не всегда требуется разборка устройства.

Синхронный генератор

Конструкция и принцип работы

Электрическая машина может быть определена как устройство, которое преобразует электрическую энергию в механическую или механическую энергию в электрическую. Электрический генератор можно определить как электрическую машину, преобразующую механическую энергию в электрическую. Электрический генератор обычно состоит из двух частей; статор и ротор. Существуют различные типы электрических генераторов, такие как генераторы постоянного тока, генераторы переменного тока, автомобильные генераторы, электрические генераторы с питанием от человека и т. Д.В этой статье давайте обсудим принцип работы синхронного генератора.

Синхронный генератор

Вращающиеся и неподвижные части электрической машины могут называться ротором и статором соответственно. Ротор или статор электрических машин действует как элемент, производящий энергию, и называется якорем. Электромагниты или постоянные магниты, установленные на статоре или роторе, используются для создания магнитного поля электрической машины. Генератор, в котором постоянный магнит используется вместо катушки для создания поля возбуждения, называется синхронным генератором с постоянными магнитами или также просто синхронным генератором.

Конструкция синхронного генератора

В общем, синхронный генератор состоит из двух частей: ротора и статора. Роторная часть состоит из полюсов возбуждения, а статорная часть состоит из проводов якоря. Вращение полюсов поля в присутствии проводников якоря индуцирует переменное напряжение, которое приводит к выработке электроэнергии.

Construction of Synchronous Generator Construction of Synchronous Generator Конструкция синхронного генератора

Скорость полюсов возбуждения является синхронной скоростью и определяется как

Synchronous Speed Synchronous Speed

Где «f» указывает частоту переменного тока, а «P» указывает количество полюсов.

Принцип работы синхронного генератора

Принцип работы синхронного генератора — электромагнитная индукция. Если существует относительное движение между потоком и проводниками, то в проводниках индуцируется ЭДС. Чтобы понять принцип работы синхронного генератора, давайте рассмотрим два противоположных магнитных полюса, между которыми расположена прямоугольная катушка или виток, как показано на рисунке ниже.

Rectangular Conductor placed in between two opposite Magnetic Poles Rectangular Conductor placed in between two opposite Magnetic Poles Прямоугольный проводник, помещенный между двумя противоположными магнитными полюсами

Если прямоугольный виток вращается по часовой стрелке против оси ab, как показано на рисунке ниже, то после завершения поворота на 90 градусов стороны проводника AB и CD оказываются перед S- полюс и N-полюс соответственно.Таким образом, теперь можно сказать, что касательное движение проводника перпендикулярно линиям магнитного потока от северного полюса к южному.

Direction of Rotation of Conductor perpendicular to Magnetic Flux Direction of Rotation of Conductor perpendicular to Magnetic Flux Направление вращения проводника перпендикулярно магнитному потоку

Итак, здесь скорость отсечения магнитного потока проводником максимальна и индуцирует ток в проводнике, направление индуцированного тока можно определить с помощью правила правой руки Флеминга. Таким образом, мы можем сказать, что ток будет проходить от A к B и от C к D. Если проводник повернуть по часовой стрелке еще на 90 градусов, он придет в вертикальное положение, как показано на рисунке ниже.

Direction of Rotation of Conductor parallel to Magnetic Flux Direction of Rotation of Conductor parallel to Magnetic Flux Направление вращения проводника параллельно магнитному потоку

Теперь положение проводника и линий магнитного потока параллельны друг другу, и, таким образом, поток не режется, и ток не индуцируется в проводнике. Затем, пока проводник поворачивается от часовой стрелки еще на 90 градусов, прямоугольный поворот переходит в горизонтальное положение, как показано на рисунке ниже. Таким образом, проводники AB и CD находятся под N-полюсом и S-полюсом соответственно. Применяя правило правой руки Флеминга, ток индуцируется в проводнике AB от точки B до A, а ток индуцируется в проводнике CD от точки D до C.

Итак, направление тока может быть указано как A — D — C — B, а направление тока для предыдущего горизонтального положения прямоугольного поворота — A — B — C — D. Если виток снова повернуть в вертикальное положение, затем индуцированный ток снова уменьшается до нуля. Таким образом, за один полный оборот прямоугольного витка ток в проводнике достигает максимума и уменьшается до нуля, а затем в обратном направлении он достигает максимума и снова достигает нуля. Следовательно, один полный оборот прямоугольного витка вызывает одну полную синусоидальную волну тока, индуцированную в проводнике, что можно назвать генерацией переменного тока путем вращения витка внутри магнитного поля.

Теперь, если мы рассматриваем практический синхронный генератор, то полевые магниты вращаются между неподвижными проводниками якоря. Ротор синхронного генератора и вал или лопатки турбины механически связаны друг с другом и вращаются с синхронной скоростью. Таким образом, резка магнитного потока создает наведенную ЭДС, которая вызывает протекание тока в проводниках якоря. Таким образом, для каждой обмотки ток течет в одном направлении в течение первого полупериода, а ток течет в другом направлении во втором полупериоде с запаздыванием по времени в 120 градусов (поскольку они смещены на 120 градусов).Следовательно, выходная мощность синхронного генератора может быть показана на рисунке ниже.

Synchronous Generator Output Synchronous Generator Output

Вы хотите узнать больше о синхронных генераторах и заинтересованы в разработке проектов электроники? Не стесняйтесь делиться своими взглядами, идеями, предложениями, запросами и комментариями в разделе комментариев ниже.

.

Индукционная машина | Строительство | Принцип работы | Индукционный генератор

Индукционные машины находят широкое применение в качестве двигателей в промышленности. Однофазные асинхронные двигатели используются в бытовых целях. Мы можем видеть асинхронные двигатели повсюду в виде вентиляторов, насосов и т. Д. Более 85% двигателей, используемых в промышленности, являются асинхронными двигателями. Он работает с постоянной скоростью. Это машина с однополярным питанием, т.е. ротор не требует возбуждения, как в случае синхронного двигателя.Он работает со скоростью немного меньшей, чем синхронная скорость. Следовательно, он называется асинхронной машиной. В асинхронном двигателе возможно регулирование скорости в широком диапазоне с помощью силовых электронных схем.

Строительство

Индукционная машина — это вращающаяся машина. Следовательно, он имеет неподвижную часть и вращающуюся часть. Стационарная часть называется статором, а вращающаяся часть — ротором.

Статор

Статор асинхронной машины аналогичен статору синхронной машины.Он состоит из обмотки, размещенной в пазах статора.

Ротор

Для ротора используются два типа конструкций ротора:

  1. Ротор с обмоткой.
  2. Ротор с короткозамкнутым ротором

Сердечник ротора изготовлен из многослойной стали для уменьшения потерь на вихревые токи. Он содержит полузамкнутые прорези, специально проделанные над ним для размещения обмотки ротора в случае намотанного ротора и стержней ротора в случае ротора с короткозамкнутым ротором.Полузакрытые пазы ротора увеличивают магнитную проницаемость на полюс и уменьшают ток намагничивания.

Ротор с обмоткой.

Обмотка намотанного ротора аналогична обмотке статора, за исключением того, что количество пазов и витков меньше, а проводник толще, чем обмотка статора. В трех выводах трехфазной обмотки выведены через контактные кольца и соединены звездой. Нарезание токосъемных колец производится угольными щетками. В обмотку может быть включено внешнее переменное сопротивление для уменьшения пускового тока и улучшения пускового момента, а также для управления скоростью.

Ротор с короткозамкнутым ротором

Ротор с короткозамкнутым ротором имеет сплошные стержни из проводящего материала, помещенные в пазы ротора. Эти стержни постоянно закорочены на обоих концах концевыми кольцами. В больших машинах используются легированные медные стержни с медными концевыми кольцами, а в малых машинах используются стержни и концевые стержни из литого алюминия. Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором имеют низкий пусковой момент. Пусковой момент двигателя может быть увеличен за счет использования ротора с двойной клеткой или ротора с глубоким стержнем.

Количество пазов ротора меньше, чем количество пазов статора, чтобы предотвратить магнитную блокировку ротора. Зубья ротора слегка перекошены.

Принцип работы

Учтите, что обмотки статора подключены к трехфазному источнику переменного тока. Ток статора создает вращающееся магнитное поле в воздушном зазоре, вращающееся с синхронной скоростью. Это вращающееся поле индуцирует ЭДС в обмотке ротора. Частота наведенной ЭДС будет такой же, как у статора.

Предположим, что если обмотка ротора не замкнута накоротко, ток не течет и не возникает МДС. В роторе не будет развиваться крутящий момент, и он останется неподвижным.

Теперь учтите, что обмотки ротора закорочены и заблокированы от вращения. Ротор теперь несет три фазных тока, создавая MMF, вращающуюся в том же направлении, что и статор. Теперь позвольте короткозамкнутому ротору вращаться. Теперь ротор движется в направлении поля статора и приобретает устойчивую скорость N, которая меньше синхронной скорости.

Просто,

Когда к обмоткам статора подключен трехфазный источник переменного тока, в воздушном зазоре создается вращающееся магнитное поле, вращающееся с синхронной скоростью, которое индуцирует ЭДС в обмотке ротора. Поскольку обмотки ротора закорочены, ток течет через обмотку ротора. Этот ток создает магнитное поле. Взаимодействие между двумя полями создает крутящий момент, и ротор начинает вращаться в том же направлении, что и статор.

Когда ротор набирает скорость, частота и величина наведенной ЭДС в роторе уменьшаются.

Ротор пытается догнать вращающееся магнитное поле. Однако он не может этого сделать, потому что в этом случае относительное движение между статором и ротором становится равным нулю, и в роторе не будет индуцироваться ЭДС. Если ЭДС не индуцируется, ток не будет течь, и крутящий момент упадет до нуля.

Slip

Разница между скоростью ротора и скоростью вращающегося магнитного поля (синхронная скорость) известна как скорость скольжения. скольжение определяется как отношение скорости скольжения к синхронной скорости.

Зубчатый и медленный ход

Если количество пазов статора равно или целое число пазов ротора, во время пуска создаются сильные выравнивающие усилия. Эти силы могут привести к тому, что силы выравнивания могут создать крутящий момент выравнивания, превышающий момент ускорения, и двигатель откажется запускаться. Это явление известно как зубчатость. Такого оформления прорезей следует избегать во время самого дизайна.

Тенденция асинхронной машины стабильно работать на скоростях, составляющих всего одну седьмую синхронной скорости с низкой скоростью, называется медленным движением.

Индукционный генератор

Асинхронные двигатели всегда работают на субсинхронных скоростях для обеспечения постоянной частоты питания. Предположим, что ротор вращается со скоростью выше, чем его синхронная скорость, он действует как генератор. Такой генератор известен как индукционный. Он используется в ветряных турбинах и малых гидроэлектростанциях.

.Принцип работы и конструкция генератора постоянного тока

Простейший генератор представляет собой петлю из проволоки, вращающейся в магнитном поле между полюсами N и S, , как показано на рис. 4.1. Изменяющаяся во времени переменная ЭДС, индуцированная в контуре, заставляет переменный ток течь через контактные кольца и щетки во внешнюю цепь нагрузки. Такая машина представляет собой генератор переменного тока.

Преобразование переменного тока в постоянный выполняется с помощью коммутатора с разъемным кольцом.Коммутатор, показанный на рис. 8.1 a

имеет два медных сегмента 4 , подключенных к концам 1 контура. Сегменты коммутатора закреплены на валу якоря и изолированы друг от друга и от вала. Стационарные щетки 2 и 3 , подключенные к внешней цепи, опираются на коммутатор и скользят по его поверхности.

Когда вал, несущий проволочную петлю и сегменты, начинает вращаться, щетки 2 и 3 попеременно контактируют с каждым сегментом. Щетки зафиксированы в таком положении, что они охватывают промежутки между сегментами в момент, когда ЭДС, индуцированная в контуре, равна нулю. В этом случае, когда якорь вращается, переменная ЭДС, индуцированная в контуре, изменяется синусоидально, если поле однородно, но каждая из щеток контактирует с этим сегментом и, таким образом, с тем концом проводника, который в данный момент имеет под полюсом определенной полярности.

Следовательно, ЭДС на щетках 2 и 3 не меняет знак, и ток течет в одном направлении от щетки 2, через внешнее сопротивление R, и к щетке 3. Но поскольку ЭДС во внешней цепи не является постоянной, а изменяется со временем пульсирующим образом, эта волна пульсирующей ЭДС создаст пульсирующий ток.

Если намотать якорь двумя витками проволоки, расположенными под углом 90 относительно друг друга, и соединить концы витков с четырьмя сегментами коммутатора, пульсации ЭДС и тока во внешней цепи станут намного меньше. .При использовании большого количества витков провода вокруг якоря и множества сегментов коммутатора развивается ЭДС, и ток становится плавным и практически постоянным.

Рисунок 8.1b иллюстрирует разрез генератора постоянного тока. Стационарный элемент, статор, служит для создания магнитного поля, а вращающийся элемент, ротор, является якорем, предназначенным для создания ЭДС.

Статор, изображенный на рис. 8.2a, состоит из рамы 3, или ярма, полюсов главного поля 1, и коммутирующих (промежуточных) полюсов поля 2. Главный полюс, показанный на рис. 8.2b, представляет собой электромагнит, создающий магнитный поток. Он состоит из сердечника 4, катушки возбуждения 6, и полюсного наконечника 7.

Главный столб крепится к раме 3 болтом 5. Сердечник столба отлит из стали и имеет овальное сечение. Катушка возбуждения состоит из множества витков изолированного медного провода, намотанного на сердечник. Катушки всех полюсов соединены последовательно, образуя обмотку возбуждения.Ток, протекающий через обмотку, создает магнитный поток. Полюсный башмак закрепляет катушку возбуждения на сердечнике и обеспечивает равномерное распределение магнитного потока под полюсом . Ей придают такую ​​форму, чтобы воздушный зазор между полюсом и якорем был одинаковым по всей длине полюсной дуги. Коммутирующие полюса или межполюсники также несут катушки на своих сердечниках. Между главными полюсами закрепляются межполюсники; их количество может быть равным или равным половине числа основных полюсов.Они установлены на

мощных станков для устранения искрения на щетках. Машины малой мощности обычно не имеют межполюсников.

Рама отлита из стали и служит механическим каркасом * станка. Он поддерживает основные и переключающие полюса, закрепленные с внутренней стороны, а также несет на своих торцах концевые рамы или концевые рамы с подшипниками, в которых вращается вал машины.Рама изготовлена ​​на литых ножках для установки станка на опоры.

Якорь, показанный на рис. 8.3a, состоит из сердечника 1 , обмотки 2, и коммутатора 3. Сердечник якоря представляет собой цилиндр, изготовленный из листов электротехнической листовой стали, изолированных друг от друга с помощью затвора или бумаги. для уменьшения вихретоковых потерь. Стальные листы перфорированы по шаблону и снабжены прорезями для проводов обмотки якоря. Вентиляционные каналы сделаны в сердечнике якоря для охлаждения якоря.Обмотка тщательно изолирована от сердечника и закреплена в пазах немагнитными клиньями. Концевые соединения крепятся к опорным кольцам с помощью ленточной проволоки. Все катушки обмотки, установленные на якорь, соединены последовательно, образуя замкнутую цепь, и припаяны к сегментам коммутатора.

Коммутатор представляет собой цилиндр, состоящий из стержней коммутатора, которые представляют собой клиновидные (ласточкин хвост) отрезки жестко вытянутой меди, изолированные друг от друга и от рукава коммутатора тонкими полосками миканита.Каждая штанга коллектора удерживается на месте путем зажима ее части в форме ласточкина хвоста между V-образными выступами на втулке и кольцом, последнее крепится к втулке болтами с головкой под ключ.

Коммутатор — самая сложная деталь с точки зрения конструкции. Кроме того, в некоторых отношениях это самая важная часть машины постоянного тока. Поверхность коллектора должна быть строго цилиндрической, чтобы избежать раскачивания и искрения на щетках.

Щетки, собирающие ток и передающие его во внешнюю цепь, могут быть изготовлены из графита, угольно-графитового и бронзово-графитового типов.В высоковольтных машинах используются графитовые щетки с высоким контактным сопротивлением; низковольтные машины работают с бронзово-графитовыми щетками. На рис. 8.3b показан щеткодержатель. Щетка 4 , вставленная в коробку для щеток, прижимается к поверхности коллектора пружинами 5. Каждый щеткодержатель может содержать несколько щеток, соединенных параллельно.

Держатели щеток имеют отверстия для их крепления на шпильках держателей щеток, которые, в свою очередь, прикреплены к коромыслу щетки и изолированы от него токопроводящими шайбами ​​и втулками.Количество щеткодержателей обычно равно количеству полюсов. Коромысло устанавливается на торцевом щите малой и средней машины или устанавливается на раму большой машины. Коромысло качения можно поворачивать для изменения положения щеток относительно полюсов. Обычно его удерживают в таком положении, чтобы щетки были выровнены с осями полюсов основного поля.

:

.

Синхронные машины — Конструкция — Принцип работы

Синхронная машина — это наиболее важный тип электрических машин. Генераторы, имеющиеся на всех электростанциях, являются синхронными машинами и обычно известны как синхронные генераторы или генераторы переменного тока. Синхронные двигатели хорошо известны своей работой с постоянной скоростью и широко используются в промышленности.

Конструкция

Электромеханическое преобразование энергии происходит всякий раз, когда изменение магнитного потока связано с механическим движением.В синхронных машинах обмотка возбуждения является основным источником магнитного потока. Обмотка возбуждения и обмотка якоря размещены на общей магнитной цепи, состоящей из двух частей — статора и ротора

.

Статор

Статор — неподвижный элемент. Это кольцевой элемент цилиндра, внутри которого вращается ротор. Между статором и ротором предусмотрен достаточный воздушный зазор. Обмотка якоря размещается в пазах статора

.

Ротор

В синхронных двигателях используются два типа конструкций ротора.Это ротор цилиндрического типа и ротор с явнополюсным или выступающим полюсом. Цилиндрический полюсный ротор имеет встроенную обмотку постоянного тока. Цилиндрический ротор обеспечивает большую механическую прочность и позволяет более точную динамическую балансировку. Он особенно используется в высокоскоростных турбогенераторах.

Синхронный двигатель второго типа, т.е. роторы с явнополюсными роторами имеют выступающие полюса. Эти выступающие столбы уменьшают его механическую прочность. Этот тип конструкции ротора используется для низкоскоростных приложений, таких как гидроэлектрические генераторы.Большое количество полюсов в роторе делает ротор больше в диаметре и меньше в длину.

Ось ротора поддерживается двумя подшипниками, которые размещены на двух торцевых крышках, закрепленных болтами с двух сторон ротора. Статор и ротор изготовлены из кремнистой стали, магнитного материала с высокой магнитной проницаемостью. На обмотку возбуждения подается отдельный источник постоянного тока от возбудителя через пару угольных щеток. Возбудителем может быть внешний источник постоянного тока или генератор постоянного тока, соединенный с валом синхронной машины.

Принцип работы

Когда возбуждение постоянного тока, подаваемое на ротор, создает в нем фиксированные северный и южный полюсы. Ротор создает неподвижный поток в воздушном зазоре, который соединяется с обмоткой статора.

Генераторы синхронные

Генератор — это устройство, преобразующее механическую энергию в электрическую. Когда ротор вращается с помощью первичного двигателя, он создает синусоидальное распределение потока в воздушном зазоре, который связывает обмотки якоря и индуцирует в нем синусоидально переменную ЭДС.Частоту наведенной ЭДС можно рассчитать по следующей формуле.

Где

P = количество полюсов статора.

Н с = Скорость вращения ротора в об / мин.

Синхронный двигатель

Двигатель — это устройство, преобразующее электрическую энергию. Пусть 3-фазная обмотка статора b подключена к 3-фазному источнику питания фиксированного напряжения и частоты. В результате трехфазные токи, протекающие через обмотку статора, создают синхронно вращающееся магнитное поле с синхронной скоростью N s .

Учтите, что ротор приводится в движение вспомогательными средствами до скорости, близкой к синхронной скорости в направлении вращения поля статора. Теперь ротор синхронизируется с синхронно вращающимся полем статора и работает точно с синхронной скоростью. Электромеханический момент создается на роторе в направлении вращения ротора и уравновешивает момент нагрузки. Можно отметить, что ротор откатывается до угла δ для данного момента нагрузки T L . Этот угол называется углом крутящего момента или углом мощности.

Крутящий момент, развиваемый синхронным двигателем, определяется следующим выражением.

Охота в синхронных машинах

Когда синхронная машина работает при постоянной нагрузке, определенные ограниченные амплитудные возмущения неизбежно возникают в электрических и механических частях машины. Этими помехами являются внезапное изменение нагрузки, внезапное изменение тока внутри поля, наличие гармонических колебаний нагрузки, а также крутящего момента первичного двигателя. Это возмущение вызывает колебания в машинах.Такое колебательное поведение известно как охота. Управлять охотой можно, установив в роторе дополнительную демпферную обмотку.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *