Технология ремонта генератора

метки: Генератор, Привод, Напряжение, Двигатель, Обмотка, Проверить, Комбинация, Светодиод

Еще в школе рассказывали о том, что в рамке, вращающейся в магнитном поле, возникает переменный электрический ток. Это и есть простейший из генераторов. Автомобильный отличается от него тем, что рамка (роль ее выполняют обмотки статора) неподвижна, а магнитное поле создается ротором (обмоткой возбуждения).

Обмоток в статоре три, расположены они через 120 градусов друг от друга. Каждая из них выдает переменный ток.

Генератор предназначен для обеспечения питанием потребителей, входящих в систему электрооборудования, и зарядки аккумуляторной батареи при работающем двигателе автомобиля. Выходные параметры генератора должны быть таковы, чтобы в любых режимах движения автомобиля не происходил прогрессивный разряд аккумуляторной батареи. Кроме того, напряжение в бортовой сети автомобиля, питаемой генераторной установкой, должно быть стабильно в широком диапазоне изменения частоты вращения и нагрузок.

Генератор — достаточно надежное устройство, способное выдержать повышенные вибрации двигателя, высокую подкапотную температуру, воздействие влажной среды, грязи и других факторов.

В данной курсовой работе, описывается устройство и ремонт генератора (37.3701) устанавливаемый на автомобилях ВАЗ-2106, ВАЗ-2107.

II. Основная часть.

II.I. Назначение генератора.

Генераторная установка предназначена для обеспечения питанием потребителей, входящих в систему электрооборудования, и зарядки аккумуляторной батареи при работающем двигателе автомобиля. Выходные параметры генератора должны быть таковы, чтобы в любых режимах движения автомобиля не происходил прогрессивный разряд аккумуляторной батареи. Кроме того, напряжение в бортовой сети автомобиля, питаемой генераторной установкой, должно быть стабильно в широком диапазоне изменения частоты вращения и нагрузок.

Генераторная установка — достаточно надежное устройство, способное выдержать повышенные вибрации двигателя, высокую подкапотную температуру, воздействие влажной среды, грязи и других факторов.

Технические характеристики

Максимальная сила тока отдачи (при 13 В и 5000 мин-1 ), А	55
Пределы регулируемого напряжения, В	14,1+0,5
Максимальная частота вращения ротора, мин-1	13000
Передаточное отношение двигатель-генератор	1:2,04

II.II. Особенности устройства и принцип действия.

Генератор типа 37.3701(приложение №1) — переменного тока, трехфазный, со встроенным выпрямительным блоком и электронным регулятором напряжения, правого вращения (со стороны привода), с вентилятором у приводного шкива и вентиляционными окнами в торцевой части. Для защиты от грязи задняя крышка генератора закрыта защитным кожухом.

В основе работы генератора лежит эффект электромагнитной индукции. Если катушку, например, из медного провода, пронизывает магнитный поток, то при его изменении на выводах катушки появляется переменное электрическое напряжение. Такие катушки, помещенные в пазы магнитопровода (железного пакета), представляют собой обмотки статора — важнейшей неподвижной части генератора — именно они генерируют переменный электрический ток.

Магнитный поток в генераторе создается ротором. Он тоже представляет собой катушку (обмотка возбуждения), через которую пропускается постоянный ток (ток возбуждения).

Эта обмотка уложена в пазы своего магнитопровода (полюсной системы).

В состав ротора — важнейшей подвижной части генератора — входят также вал и контактные кольца. При вращении ротора напротив катушек обмотки статора появляются попеременно «северный», и «южный» полюсы ротора, т. е. направление магнитного потока, пронизывающего обмотки статора, меняется, что и вызывает появление в них переменного напряжения.

Можно было бы использовать в качестве ротора постоянный магнит, но создание магнитного потока электромагнитом позволяет легко регулировать выходное напряжение генератора в широких диапазонах скоростей вращения и тока нагрузки путем изменения тока возбуждения.

Для того, чтобы получить из переменного напряжения постоянное, используют шесть силовых полупроводниковых диодов, которые составляют между собой выпрямительный блок установленный внутри корпуса генератора.

Питание обмотки возбуждения осуществляется от самого генератора и подводится к ней через щётки и контактные кольца.

Для обеспечения же первоначального возбуждения генератора, после включения зажигания, к клемме «В» регулятора напряжения, подводится ток по двум цепям.

1. Плюс АКБ — контакт 30 генератора — контакты 30/1 и 15 замка зажигания — контакт 86 и 85 обмотки реле зажигания — минус АКБ. Реле включилось, и ток пошёл по второй цепи:

2. Плюс АКБ — контакт 30 генератора — контакты 30 и 87 реле зажигания — предохранитель │2 в блоке предохранителей — контакт 4 белого разъема в комбинации приборов — резистор 36 Ом в комбинации приборов — контрольная лампа зарядки АКБ — контакт 12 белого разъема в комбинации приборов — контакт 61 — вывод «В» регулятора напряжения — обмотка возбуждения — вывод «Ш» регулятора напряжения — выходной транзистор регулятора напряжения — минус АКБ.

После пуска двигателя обмотка возбуждения питается с общего вывода трёх дополнительных диодов, установленных на выпрямительном блоке, а напряжение в системе электрооборудования автомобиля контролируется светодиодом или лампой в комбинации приборов. При исправно работающем генераторе после включения зажигания светодиод или лампа должны светиться, а после пуска двигателя — гаснуть. Напряжение на 30-м контакте и общем выводе 61 дополнительных диодов становится одинаковым. Поэтому ток через контрольную лампу (светодиод) не протекает, и она не горит.

Если лампа (светодиод) горит после пуска двигателя, то это означает, что генераторная установка неисправна, т. е. вообще не выдаёт напряжение, или оно ниже напряжения АКБ. В этом случае напряжение на разъёме 61 ниже напряжения на контакте 30. Поэтому в цепи между ними протекает ток, проходящий через светодиод/лампу. Он/она загорается, предупреждая о неисправности генератора.

II.III. Регулятор напряжения:

назначение и принцип действия.

Генераторная установка оснащена полупроводниковым электронным регулятором напряжения, встроенным внутрь генератора. Напряжение генератора без регулятора зависит от частоты вращения его ротора, магнитного потока, создаваемого обмоткой возбуждения, а, следовательно, от силы тока в этой обмотке и от величины тока, отдаваемого генератором потребителям. Чем больше частота вращения и сила тока возбуждения, тем больше напряжение генератора, чем больше сила тока его нагрузки, тем меньше это напряжение.

Функцией регулятора напряжения является стабилизация напряжения при изменении частоты вращения и нагрузки за счет управления током возбуждения.

Электронные регуляторы изменяют ток возбуждения путем включения и отключения обмотки возбуждения от питающей сети (дополнительных диодов).

С увеличением частоты вращения ротора напряжение генератора повышается. Когда оно начинает превышать уровень 13,5-14,2 В, выходной транзистор в регуляторе напряжения запирается, и ток через обмотку возбуждения прерывается. Напряжение генератора падает, транзистор в регуляторе отпирается и снова пропускает ток через обмотку возбуждения.

Чем выше частота вращения ротора генератора, тем больше время запертого состояния транзистора в регуляторе, следовательно, тем сильнее снижается напряжение генератора. Этот процесс запирания и отпирания регулятора происходит с высокой частотой. Поэтому колебания напряжения на выходе генератора незаметны, и практически можно считать его постоянным, поддерживаемым на уровне 13,5-14,2 В.

II.IV. Привод генератора и крепление его к двигателю.

Привод генератора осуществляется от коленчатого вала ременной передачей при помощи клинового ремня. Соответственно, для этого ремня приводной шкив генератора выполняется с одним ручьём.

Для охлаждения генератора с тыльной стороны шкива точечной сваркой приварены пластины. На шкиве они располагаются почти перпендикулярно и выполняют функцию вентилятора.

Нижнее крепление генератора на двигателе выполнено на двух крепежных лапах, сочленяемых с кронштейном двигателя одним длинным болтом с гайкой. Верхнее — через шпильку к натяжной планке.

II.V. ТО генератора автомобиля ВАЗ-2106.

1. ЕО — визуальным осмотром проверить внешнее состояние генератора, проводов, клемм, приводного ремня. При значительных налетах пыли и грязи удалить их волосяной щеткой или ветошью. После пуска двигателя не должно быть шума и вибрации от работающего генератора (характерных при износе подшипников, биении шкива и т.д.).

По амперметру на щитке приборов следует проверить наличие и силу зарядного тока, он должен быть в пределах от 0,5 до 1,5 А. После длительного пользования стартером, например, при пуске двигателя, при низких температурах, амперметр может несколько минут показывать повышенную силу зарядного тока (15-20 А и более), но затем стрелка прибора займет нормальное положение. Если же стрелка амперметра постоянно показывает отсутствие заряда АБ, или горит красный трафарет аварийного сигнала — эксплуатацию следует прекратить.

2. ТО-1 — выполнить объем работ по ЕО. Очистить генераторную установку, провода и контакты от пыли и грязи; проверить состояние и натяжение приводного ремня — при усилии в 30-40 Н, приложенным между шкивами, прогиб для различных моделей не должен превышать 8-14 мм (чрезмерное натяжение приводит к ускоренному износу подшипников и самого ремня).

Натяжение ремня производится смещением корпуса генератора, с последующим завертыванием всех гаек крепления. Следует закрепить все типы имеющихся электроконтактов. Чрезмерно окисленные предварительно зачистить стеклянной шкуркой. При обнаружении поврежденных защитных колпачков контактов, проводов с нарушенной изоляцией — следует заменить. Проверить по контрольным приборам работу генератора на различных режимах работы двигателя.

3. ТО-2 — помимо операций, входящих в объем ЕО и ТО-1, необходимо проверить работу генератора, совместно с реле-регулятором на работающем двигателе с помощью переносных приборов Э-214, К-484 или использовать посты диагностики и мотортестеры типа К-518 и К-461. Проверку генератора осуществляют обычно на средних частотах вращения KB двигателя, с включением фар и других потребителей тока. Предварительно проверяют частоту вращения KB двигателя на начало и полную отдачу генератора, обращая внимание на температуру нагрева корпуса, шумы и стуки. Основным признаком неисправности генератора является отсутствие или падение напряжения, ввиду чего не происходит нормального подзаряда АБ. При несоответствии нормативам проверяемых параметров, при обнаружении механических и других неисправностей, а при сезонном ТО-2, необходимо генератор и реле-регулятор снять с автомобиля и передать в электроцех для более тщательной диагностики, поэлементной проверки, обслуживания и ремонта.