Основные неисправности генераторных установок

Клинский  Промышленный Экономический  Техникум 
 
 
 
 
 
 

РЕФЕРАТ 

«Основные неисправности генераторных установок.» 
 
 
 
 
 
 
 
 

Выполнил

студентка 4 курса,

группы  ТОР-80

Шелепин Т.К. 

Преподаватель

Глушаков  А.В. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Клин 2011 
 
 
 
 
 
 

Содержание: 

1. ВВЕДЕНИЕ
2. УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ ГЕНЕРАТОРА
3. НЕИСПРАВНОСТИ ГЕНЕРАТОРА
4. ЗАМЕНА ГЕНЕРАТОРА

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение. 

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 
 

Особенности устройства и принцип действия  

Генератор типа 37.3701 - 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.

 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.

 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. Поэтому в цепи между ними протекает ток, проходящий через светодиод/лампу. Он/она загорается, предупреждая о неисправности генератора. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

УСТРОЙСТВО  И ПРИНЦИП РАБОТЫ ГЕНЕРАТОРА

  Устройство  генератора показано на фото. Корпус (5) и передняя крышка генератора (2) служат опорами для подшипников  (9 и 10), в которых вращается  якорь (4). На обмотку возбуждения якоря напряжение от аккумулятора подается через щетки (7) и контактные кольца (11). Якорь приводится в движение посредством клинового ремня через шкив (1).  

  При запуске  двигателя, как только якорь  начинает вращаться, создаваемое  им электромагнитное поле индуцирует переменный электрический ток в обмотке статора (3). В выпрямительном блоке (6) этот ток становится постоянным. Далее ток через совмещенный с выпрямительным блоком регулятор напряжения поступает в электросеть автомобиля для питания системы зажигания, освещения и сигнализации, контрольно-измерительных приборов и др. Аккумуляторная батарея подключится к числу этих приборов и начнет подзаряжаться чуть позднее, как только электроэнергии, вырабатываемой генераторной установкой, станет достаточно, чтобы обеспечить бесперебойное функционирование всех потребителей. 

УСЛОВИЯ РАБОТЫ И НЕКОТОРЫЕ  РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОБСЛУЖИВАНИЮ ГЕНЕРАТОРА

  Условия,  в которых приходится работать  генератору, благополучными никак  не назовешь. На генератор попадают  грязь, масло, влага, соль, вредное действие которых усугубляется высокими температурами воздуха в подкапотном пространстве. Чтобы свести влияние соляных “ванн” к минимуму, не допустить окисления выводных клемм генератора и потери по этой причине в них надежного контакта, рекомендуется держать крепления всех генераторных проводов под слоем какой-нибудь консистентной смазки.  

  Особое внимание  необходимо уделить натяжению  и своевременной замене клинового  или многоручьевого ремня привода  генератора. Не следует допускать даже непродолжительную работу генератора с отсоединенной аккумуляторной батареей. Всплеск напряжения в сети, возникающий при отключении аккумулятора, например для проверки генератора, опасен практически для всех бортовых электронных устройств современных автомобилей. Не допускается и проверка работоспособности генератора на “искру” кратковременным соединением выводной клеммы с “массой” автомобиля. В этом случае через выпрямительный блок протекает слишком высокий ток, который способен вывести диоды блока из строя. 

НЕИСПРАВНОСТИ ГЕНЕРАТОРА

  Как говорилось  выше, все генераторы похожи по  конструкции. Следовательно, основные  “болезни” генераторов и способы  их “лечения” также будут  примерно одинаковыми.  

  1. Повышенный  шум при работе. 

  Причиной  шума, как правило, является износ или повреждение подшипников якоря. Первым из строя выходит обычно передний подшипник: сказываются большие нагрузки, приходящиеся на него, например, из-за чрезмерного натяжения приводного ремня. 

  Обычно замена  подшипников не вызывает серьезных затруднений, хотя для этого придется почти полностью разобрать генератор. После разборки следует обратить внимание на состояние посадочных отверстий под подшипники в корпусе и передней крышке генератора. Редко, но случается, что эти отверстия оказываются изношенными или деформированными. Если суммарный износ в посадочном отверстии и в подшипнике окажется больше зазора между якорем и статором, то якорь при вращении задевает за полюса статора, что недопустимо. Требуется замена не только подшипников, но и корпуса или передней крышки генератора. 

  Для генераторов  иномарок можно подобрать отечественный  подшипник (подшипники выбирают  по наружному и внутреннему  диаметру, а также ширине). Например, для многих генераторов Bosch в  переднюю опору якоря подходит подшипник 80203 от опоры первичного вала коробки передач “Волги”, а в качестве заднего можно использовать подшипник 180201 от генераторов ВАЗов, “Москвичей” и “Таврий”. 

  2. Генератор  не дает зарядный ток. 

  Об этом  свидетельствует контрольная лампа  на приборной панели, а также  показания амперметра или вольтметра, если этими приборами оснащен  автомобиль. 

  Если ремень  генератора нормально натянут  и не проскальзывает, то самая  вероятная причина неисправности — износ щеток или их зависание в щеткодержателе. 

  Щетки не  только изнашиваются сами, но  изнашивают и контактные кольца, которые расположены на одном  валу с якорем и вращаются  вместе с ним. Понятно, что  чем больше пробег, тем больше  и износ, поэтому очень часто продолжительность службы генератора ограничивается именно долговечностью контактных колец. 

  Остаточная  высота щеток должна быть не  менее 7 мм, после чего щетки  подлежат замене. Как запчасти  щетки часто продаются вместе  со щеткодержателями. Если с поиском новых щеток, например, для генераторов иномарок возникли проблемы, то в качестве запасных частей можно использовать щетки от отечественных генераторов. Сначала придется извлечь щеткодержатель со щетками, отпаять провода щеток от контактных пластин. Далее, необходимо точно подогнать новую щетку к размерам старой, но это сделать нетрудно, поскольку материал щеток легко обрабатывается наждачной бумагой или надфилем. Осталось заменить изношенные детали на новые. В конце концов, временно может выручить графитовый стержень от круглой батарейки типа 373, но в этом случае самоделку лучше всего установить между контактным кольцом и остатком старой щетки. 

  Если нарушения  в работе генератора связаны  с тем, что щетки туго перемещаются  или вообще потеряли подвижность в гнездах щеткодержателя из-за попадания пыли, продуктов износа и другой грязи, то достаточно извлечь щеткодержатель и протереть поверхности его гнезд и щетки чистой салфеткой, смоченной в бензине. 

  Относительно  износа и подгорания контактных  колец, то если этот процесс не зашел слишком далеко, можно ограничиться зачисткой колец шлифовальной шкуркой. При большом износе контактные кольца следует проточить и отшлифовать на станке. 

  3. Обрыв или  межвитковые замыкания в обмотках  якоря и статора. 

  В этом случае генератор также не будет вырабатывать ток. 

  Вообще говоря, обрывы и межвитковые замыкания  в статорной обмотке и обмотке  возбуждения якоря определяют  с помощью омметра, но иногда  обрывы можно обнаружить после  разборки при внешнем осмотре.  Особое внимание следует уделить состоянию мест пайки выводов катушки возбуждения к контактным кольцам, соединению проводов щеток с контактными пластинами и т.д. Если дефект обнаружен, то его устраняют с помощью паяльника. В случае замыкания обмоток на корпус, скорее всего, придется заменить якорь или статор в сборе, а то и генератор целиком. 

  4. Отказ выпрямительного  блока. 

  Если щеточный  узел работает нормально, в  электрических цепях и обмотках  нет обрывов и замыканий, а  генератор все равно не вырабатывает зарядный ток, то виновником неисправности, скорее всего, является выпрямительный блок. 

  Неисправные  диоды — основные элементы  выпрямительного блока — могут  либо вообще не пропускать  ток (в случае обрыва), либо  пропускать ток в обоих направлениях (в случае короткого замыкания). Отказавший выпрямительный блок подлежит замене. 

  5. Нарушения  в работе регулятора напряжения. 

  Дефекты  в регуляторе напряжения проявляются  в том, что генератор дает  большой зарядный ток, и аккумулятор  систематически перезаряжается (“кипит” электролит), либо ток, наоборот, слишком слабый, а то и вообще отсутствует. Между прочим, нарушения в работе регулятора напряжения — одна из самых распространенных неисправностей в системе генераторной установки. 

  Работу регулятора  можно проверить на автомобиле. Следует дать поработать двигателю 15 минут на средних оборотах, затем включить фары и с помощью вольтметра постоянного тока замерить напряжение между выводной клеммой и “массой” генератора. Если регулятор исправен, то замеренное напряжение должно лежать в пределах 13,5-14,5 В. В противном случае регулятор придется заменить.