Устройство за автомобилен генератор, принцип на работа, видове, напрежение и мощност
Системата за захранване на всеки модерен автомобил е доста сложна. Благодарение на значителни подобрения, производителят успя да постигне такива характеристики, които отговарят на най-строгите изисквания. Основният функционален елемент във веригата за захранване на автомобила е генераторът на напрежение. Днес ще разберем защо е необходимо такова устройство и каква е схемата на неговата работа.
Спешност
Преди да решите за какво е автомобилен генератор, струва си да се задълбочите малко в теорията и да си спомните веригата за захранване на съвременна кола.
Машината съдържа множество консуматори на електроенергия, които са включени в една верига и се захранват постоянно от източник на ток. Докато двигателят не работи, всички тези консуматори са свързани към акумулатора, който подава постоянен ток през свързаните към него проводници. С други думи, батерията действа като обикновена батерия. Но колко ток може да произведе една батерия без презареждане? Очевидно такава система не може да функционира вечно и рано или късно батерията ще се изтощи.
Батерията постоянно се нуждае от заряд от такава величина, че да възстанови потенциалната разлика на клемите на батерията. Освен това някои системи, като отопление на прозорци и огледала, просто не могат да се захранват от батерия: нейният ресурс е твърде малък за такива потребители. Именно тези проблеми решава генераторът, който поради задвижения двигател произвежда постоянен ток.
Веднага след стартирането на автомобила генераторът веднага започва да функционира в две посоки наведнъж, което определя принципа на неговата работа. Първото нещо, което ще бъде насочено към максималния потенциал, е попълването на заряда на батерията. Веднага щом товапотенциалът ще достигне своя максимум, разликата между токовете на генератора и батерията ще стане почти нула и генераторът ще премине към захранване на електрически системи.
Малко теория
Най-общо казано, съвременните генератори имат същия принцип на работа като устройствата, произведени преди половин век. Ето защо, ако копаете по-дълбоко и разберете подробностите, тогава функционалната схема може да стане разбираема дори за човек, който е далеч от технологиите и още повече от ремонта на автомобили.
Трябва да се отбележи, че генераторът на напрежение е електромеханично устройство.
Това означава, че независимо колко електрически системи трябва да захранва, той ще генерира потенциал само благодарение на механичното въртене на маховика на двигателя, който задвижва цялата система за презареждане.
Механичното задвижване се основава на трансмисия с клинов ремък, която е в състояние ефективно да прехвърли въртенето на задвижващия вал към задвижвания. Характеристика на тази система е, че тук, подобно на автомобилна трансмисия, можете да промените скоростта на шайбата на генератора спрямо маховика на двигателя.
Колкото и да се опитват производителите да прибягнат до изобретяването на иновативни схеми за задвижване на генератора, системата с фиксиран диаметър на ролката остава най-надеждната и доказана. По правило шайбата на генератора е много по-малка от маховика на двигателя, което позволява на съвременните типове генератори да произвеждат достатъчно високо напрежение и мощност на изхода си.
Въртенето на шайбата на генератора води до факта, че роторът се задвижва. Той от своя страна взаимодейства с неподвижна част - статора - и поради сложното действие на магнитните сили и полета един върху друг се генерира потенциална разлика, която се използва за захранване на всички електрически веригикола.
От теория към практика
Сега, когато устройството на модерен генератор стана ясно в общи линии, е време да научите за принципа на работа на това устройство, разбира се, с подробно описание на всеки от неговите компоненти.
Лагерът и шайбата действат като механична част на генератора. Макарата е изработена от закален метал с висока устойчивост на износване. Клиновиден ремък е закачен на ролката и я върти. На свой ред към шайбата е свързан вал, който задвижва статора.
При високи скорости металните части се нагряват, така че е необходима система за намаляване на триенето на частите една срещу друга. За тези цели се използва лагер, който е оборудван с вътрешен резервоар за масло. Смазването предотвратява триенето и по този начин удължава живота на генератора и неговите механични компоненти.
Цялото съдържание на генератора се съдържа в метална кутия, която има доста сложна форма. Корпусът е изработен от лека сплав, която освен всичко друго е доста устойчива на прегряване и различни механични деформации. По правило кутията има много вентилационни отвори, разположени в крайната част. Генераторите с по-висока мощност имат повече вентилационни отвори, което лесно се обяснява с по-високата работна температура.
В допълнение към пасивната вентилация, генераторът има активна система, която се задвижва на принципа на предаване на въртящия момент от маховика. По правило вентилаторите са разположени в две части на генератора - горна и долна - и изпълняват работата си синхронно.
Статорът е направен от набор от метални листове, който е едно цяло и се нарича пакет.
В съвременните моделигенератори, пакетът е сглобен от отделни елементи с форма на подкова, което позволява не само да се спести метал, но и да се намали масата на неподвижния елемент.
Статорът задължително има сърцевина, както и намотка, която поема ролята на магнитен компонент. По правило намотката е направена от медна жица с малка дебелина, която е навита около сърцевината в спирала. Жлебовете трябва да бъдат строго изолирани от потенциала, приложен към медния проводник, и следователно те трябва да бъдат изолирани. Ролята на изолатор е или специален филм, или диелектрично покритие, което има доста дълъг експлоатационен живот.
Роторът е част, не по-малко сложна по своя дизайн от статора. Този елемент е интересен с това, че има така наречената полюсна система, която избягва много недостатъци в дизайна и увеличава живота на генератора като цяло.
Полюсната функция се изпълнява от две звездни пластини, изработени от специална мека сплав. Зъбните колела имат издатини във формата на клюн, които са извити към вала. Между тях е фиксирана втулка с вълнуваща медна намотка, която изпълнява магнитна функция.
Също така си струва да се спомене, че както при всеки електрически двигател, тук има четки, които премахват статичното електричество от ротора, докато се върти. Диодният възел, който е свързан към генератора, осигурява допълнителна корекция на напрежението и неговата стабилизация.
изходни показатели
Когато алтернаторът върши работата си, той постоянно зарежда батерията и осигурява постоянно зарядно напрежение за нея. Важно е напрежението да е постоянно и да не се колебае: в противен случай има възможност за изход на оборудванетонеизправен, за което свидетелства лек дим изпод капака на автомобила.
Нормалното напрежение е посочено на корпуса на генератора и, като правило, в експлоатационната литература на автомобила. Този индикатор зависи не само от инсталирания тип и обем на батерията, но и от входните параметри за всички електрически системи.
В допълнение към нормалното напрежение, мощността на устройството също е важна: ако е недостатъчна, тогава системите няма да бъдат снабдени с електричество в пълен размер и ако този индикатор бъде превишен, окабеляването ще бъде претоварено и ще има риск от пожар.
Обобщаване
Автомобилните генератори на напрежение са неразделна част от захранващата система на съвременния автомобил. Познавайки устройството и изходните параметри на генератора на вашия автомобил, можете самостоятелно да определите неизправностите на електроенергийната система и сами да извършите прости ремонти, без да харчите пари за скъпа услуга.