Принцип работы автомобильного генератора, неисправности, проверка

Как правило, в автомобиле имеется два источника электрической энергии: генератор и аккумуляторная батарея. Генератор приводится в действие двигателем внутреннего сгорания и преобразует механическую энергию в электрическую. Он обеспечивает питание потребителей и подзарядку аккумулятора, когда двигатель автомобиля работает. Аккумулятор предназначен для питания различных блоков управления и систем безопасности транспортного средства при неработающем двигателе и для запуска силовой установки.

Принцип работы автомобильного генератора основан на возникновении в проводнике электродвижущей силы при пересечении его магнитными линиями. Проводник (в виде катушек) располагается на неподвижном магнитопроводе (статор). В качестве ротора используется вращающийся постоянный магнит (электромагнит). Под воздействием вращающегося магнитного поля, в катушках статора индуктируется ток, который меняется по величине и направлению (переменный ток). Для питания устройств автомобиля требуется постоянный ток, поэтому переменный ток вырабатываемый генератором, с помощью выпрямительного блока преобразуется в постоянный.

Схема генератора трехфазного тока

Принцип работы автомобильного генератора.

Устройство автомобильного генератора переменного тока

В состав генератора входят такие основные части:

  • статор с трехфазной обмоткой;
  • ротор с клювообразными наконечниками, обмоткой возбуждения и коллектором;
  • выпрямительный блок с тремя парами диодов;
  • две крышки, передняя и задняя;
  • вентилятор и приводной шкив.
Основные части автомобильного генератора.

Статор имеет 18 обмоток (кратно трем), они объединены в три группы и соединены звездой. Концы обмоток статора соединены с клеммами выпрямителя.

Ротор автомобильного генератора

Ротор автомобильного генератора.

а – ротор в сборе; б – в разобранном виде; 1,3 – звездочки с клювообразными наконечниками; 2 – катушка возбуждения; 4 – контактные кольца; 5 – вал.

Ротор собирается на валу, посередине устанавливается катушка возбуждения. Справа и слева от нее располагаются массивные звездочки с клювообразными наконечниками. Наконечники одной звездочки являются северными полюсами, наконечники другой, южными. Таким образом, 6 северных и 6 южных полюсов электромагнита чередуются по окружности, а их общее число 12 кратно двум.

Рядом с катушкой возбуждения устанавливаются изолированные кольца коллектора, к ним присоединяются концы обмотки электромагнита. На одной из крышек генератора монтируется щеткодержатель с двумя щетками. Через щетки и коллектор к обмотке ротора подводится ток возбуждения необходимой величины. Напряжение бортовой сети контролируется реле-регулятором и поддерживается в диапазоне от 13.8 до 14.5 вольт. Регулировка напряжения происходит путем изменения тока в катушке возбуждения генератора.

Как проверить автомобильный генератор

Здесь и далее речь идет о генераторе типа Г – 221. Перед проверкой автомобильного генератора проверяется натяжение ремня, который передает вращение от коленчатого вала к генератору, и состояние аккумулятора. Измерение напряжения на клеммах аккумулятора выполняется при отключенных потребителях тока. Если напряжение меньше 12.6 вольт, то аккумулятор нужно зарядить стационарным зарядным устройством.

Чтобы удостовериться в нормальной работе генератора в первую очередь необходимо измерить напряжение на клеммах аккумулятора при работающем двигателе (2500-3000 оборотов в минуту). Измеряемое напряжение не должно превышать 14.5 вольт. Если напряжение выше, то проверке подвергается регулятор напряжения.

Проверка щеток и обмотки возбуждения

Обмотку возбуждения ротора и качество прилегания щеток к контактным кольцам можно проверить без разборки генератора. Для этого нужно измерить сопротивление между контактом «67» и массой генератора. Если щетки хорошо прилегают к контактным кольцам, то сопротивление должно быть 4.2 – 4.7 Ом при температуре 20°C. После разборки генератора измеряют сопротивление между контактными кольцами, оно должно быть 4.3 ± 0.2 Ом при температуре 20°C. Следует обратить внимание на качество соединения выводов катушки возбуждения и контактных колец. Далее следует измерить сопротивление между одним из контактных колец и металлическим корпусом ротора, сопротивление должно быть бесконечным. Щеткодержатель со щетками меняется если щетки изношенны и выступают из щеткодержателя менее чем на 5 мм.

Проверка обмоток статора

Перед проверкой от обмоток необходимо отсоединить выпрямительный блок. С помощью мультиметра или контрольной лампы и аккумулятора проверяются обмотки на обрыв, затем на отсутствие замыкания витков обмоток на «массу». Визуально проверяется изоляция проводов обмоток, на ней не должно быть следов перегрева.

Проверка диодов выпрямительного блока

Выпрямительный блок состоит из двух пластин. В одну пластину запрессованы три диода, корпуса которых являются катодами (отрицательный вывод). В другую пластину запрессованы три диода, корпуса которых являются анодами (положительный вывод). Исправный диод пропускает ток только в одном направлении, неисправный диод пропускает ток в обе стороны или не пропускает вовсе. Проверить исправность диодов можно с помощью мультиметра (инструкция в этой статье) или воспользовавшись контрольной лампой (1 - 5 Вт, 12 В) и аккумулятором. В случае неисправности одного или нескольких диодов необходимо менять выпрямительный блок целиком.

Распространенные неисправности автомобильного генератора, их причины и способы устранения (ВАЗ-2103, ВАЗ-2106)

Контрольная лампа заряда периодически загорается или горит постоянно

  • Скорее всего, причина кроется в слабом натяжении ремня привода генератора. Для устранения неисправности необходимо отрегулировать натяжение ремня.
  • Возможен постоянный или периодический обрыв между контактом «85» реле контрольной лампы заряда и центром звезды статора. Проверяется целостность проводников и качество контактов разъемов указанной цепи.
  • Неисправно реле контрольной лампы заряда. В этом случае нужно заменить реле.
  • Обрыв в цепях обмотки возбуждения. Проверяются контактные кольца ротора, щеточный узел, катушка возбуждения на обрыв и замыкание на «массу» и т.д.
  • Неисправен регулятор напряжения. Требуется замена регулятора напряжения.
  • Короткое замыкание одного или нескольких положительных диодов выпрямительного блока. Необходима замена выпрямительного блока.
  • Обрыв в одном или нескольких диодах выпрямительного блока. Меняется выпрямительный блок.
  • Обрыв в цепи между контактами «86» и «87» реле контрольной лампы заряда. Устранение обрыва в цепи.
  • Межвитковое замыкание или обрыв в обмотке статора. Требуется замена статора.

При включении зажигания не загорается контрольная лампа заряда

  • Перегорела нить накала лампы. Меняется лампа.
  • Повреждено реле контрольной лампы заряда. Замена реле.
  • Обрыв в цепи между контактом «87» реле контрольной лампы заряда и контактом «I» блока предохранителей. Проверяется целостность проводников и качество контактов разъемов указанной цепи.
  • Короткое замыкание одного или нескольких отрицательных диодов выпрямительного блока. Замена выпрямительного блока.
  • Замыкание обмотки статора на «массу». Замена статора.

Слабая зарядка аккумуляторной батареи

  • Проскальзывание ремня привода генератора при высоких оборотах и при работе генератора под нагрузкой. Необходима регулировка натяжения ремня.
  • Плохой контакт разъемов и наконечников проводов на генераторе, окисление клемм и выводов аккумулятора. Необходимо очистить контакты, выводы, клеммы от окислов. Затянуть зажимы.
  • Аккумуляторная батарея неисправна. Замена аккумуляторной батареи.
  • Неисправен регулятор напряжения. Замена регулятора.

Перезарядка аккумуляторной батареи

  • Плохой контакт между корпусом регулятора напряжения и «массой». Очистить контактные поверхности от окислов.
  • Неисправен регулятор напряжения. Меняется регулятор напряжения.

Повышенная шумность генератора

  • Открутилась гайка шкива генератора. Необходимо подтянуть гайку.
  • Износ подшипников. Требуется замена подшипников.
  • При межвитковом замыкании в обмотке статора возможен «вой генератора». Меняется статор.

Опубликовано 20.12.2016

Наушники KZ-ED2
Сенсорные перчатки для спорта
DC 3.5-30 В 0-10A СВЕТОДИОДНЫЙ Цифровой вольтметр Амперметр