Работа генератора. Принцип работы генератора автомобиля: устройство и функционирование

alexxlabРазное
Как устроен генератор автомобиля. Для чего нужен генератор в машине. Как работает генератор переменного тока в автомобиле. Из каких основных частей состоит автомобильный генератор. Какие функции выполняет генератор в автомобиле.

Содержание

Что такое генератор в автомобиле и зачем он нужен

Генератор — это важнейший элемент электрической системы любого современного автомобиля. Его основная задача заключается в выработке электроэнергии для питания всех электрических потребителей машины и подзарядки аккумуляторной батареи.

Автомобильный генератор преобразует механическую энергию вращения двигателя в электрическую. Он приводится в движение от коленчатого вала двигателя с помощью ременной передачи.

Основные функции генератора в автомобиле:

  • Выработка электроэнергии для питания всех электрических систем и приборов автомобиля
  • Подзарядка аккумуляторной батареи во время работы двигателя
  • Обеспечение стабильного напряжения в бортовой сети автомобиля

Без исправно работающего генератора современный автомобиль не сможет нормально функционировать. Энергии аккумулятора хватит лишь на непродолжительное время, после чего двигатель заглохнет, а все электрические системы отключатся.


Устройство автомобильного генератора

Современные автомобильные генераторы имеют достаточно сложную конструкцию. Рассмотрим основные элементы, из которых состоит типичный генератор переменного тока:

Основные части генератора автомобиля:

  • Статор — неподвижная часть с обмотками
  • Ротор — вращающаяся часть с обмоткой возбуждения
  • Выпрямительный блок (диодный мост)
  • Щеточный узел
  • Регулятор напряжения
  • Шкив привода
  • Корпус

Каждый из этих элементов выполняет свою функцию в процессе преобразования механической энергии в электрическую. Рассмотрим их подробнее.

Принцип работы генератора в автомобиле

Работа автомобильного генератора основана на явлении электромагнитной индукции. При вращении ротора в магнитном поле статора в обмотках статора индуцируется переменное напряжение.

Основные этапы работы генератора:

  1. Ротор приводится во вращение от двигателя через ременную передачу
  2. В обмотке ротора создается магнитное поле
  3. При вращении ротора в обмотках статора индуцируется переменный ток
  4. Переменный ток выпрямляется диодным мостом
  5. Выпрямленный ток подается в бортовую сеть автомобиля

Регулятор напряжения поддерживает стабильное выходное напряжение генератора независимо от оборотов двигателя и нагрузки.


Типы автомобильных генераторов

По конструкции и принципу работы различают два основных типа автомобильных генераторов:

Генераторы переменного тока

Это наиболее распространенный тип генераторов в современных автомобилях. Они вырабатывают переменный ток, который затем выпрямляется. Отличаются высокой эффективностью и надежностью.

Генераторы постоянного тока

Устаревший тип генераторов, который практически не используется в современных машинах. Они сразу вырабатывают постоянный ток, но имеют низкий КПД и менее надежны.

Генераторы переменного тока почти полностью вытеснили генераторы постоянного тока благодаря своим преимуществам.

Неисправности генератора автомобиля

Как и любой механизм, генератор может выходить из строя. Основные признаки неисправности генератора:

  • Горит лампа зарядки аккумулятора на приборной панели
  • Падение напряжения в бортовой сети автомобиля
  • Посторонние шумы при работе генератора
  • Быстрый разряд аккумулятора

При появлении таких симптомов необходимо проверить работу генератора и устранить неисправность. Иначе это может привести к полному разряду аккумулятора и остановке двигателя.


Обслуживание генератора автомобиля

Для обеспечения длительной и надежной работы генератора необходимо своевременно проводить его обслуживание:

  • Проверка натяжения и состояния приводного ремня
  • Очистка генератора от грязи и пыли
  • Проверка состояния контактных колец и щеток
  • Измерение выходного напряжения
  • Замена подшипников при необходимости

Регулярное обслуживание позволит вовремя выявить и устранить неисправности, продлив срок службы генератора.

Заключение

Генератор — это сердце электрической системы автомобиля. Понимание принципов его работы и конструкции поможет вовремя выявлять неисправности и поддерживать электрооборудование машины в исправном состоянии. При правильной эксплуатации и обслуживании современные генераторы способны надежно работать на протяжении всего срока службы автомобиля.


Все, что нужно знать о генераторе строительной техники

Все, что нужно знать о генераторе строительной техники

Из этой статьи вы узнаете:

  • Устройство генератора и принципы его работы
  • Причины и признаки выхода генератора из строя
  • О возможности добраться до СТО при вышедшем из строя генераторе

Время прочтения: 6 мин.

Эксперт: Сергей Кузьмичев

Технический тренер HCMR

Генератор — устройство, преобразующее механическую энергию в виде крутящего момента, передаваемого от двигателя на ротор генератора, в электрическую энергию, впоследствии подаваемую в электросистему машины.

Основными функциями генератора на современной технике является формирование стабильных параметров зарядного напряжения аккумуляторной батареи, которая является основным источником тока в электросистеме, и подачи тока на иные потребители для обеспечения их функционирования.

Общая конструкция

Практически все генераторы, устанавливаемые на современной спец. технике, являются генераторами переменного тока. В корпусе генератора на опорных подшипниках устанавливается ротор, который располагается внутри статора. Для формирования электромагнитного поля с требуемыми параметрами, ротор (рис.2) генератора переменного тока имеет в своей конструкции катушку возбуждения 4, на которую во время работы генератора подается ток через контактные кольца 2.

В процессе вращения ротор формирует переменное магнитное поле, которое в свою очередь приводит к образованию переменного электрического тока в катушках статора.

В связи с тем, что электросистема и все потребители рассчитаны на работу от постоянного тока, в конструкции генератора предусмотрено устройство, преобразующее переменный ток в постоянный. Данную функцию выполняет так называемый диодный мост. Диодный мост обеспечивает протекание тока только в одном направлении, формируя после себя протекание постоянного тока, подаваемого в электросистему.

Параметры напряжения, вырабатываемого генератором, зависят в основном от двух условий: силы магнитного поля ротора и его оборотов. Как мы уже выясняли, одна из основных задач генератора — формирование стабильного напряжения на выходе. Так как обороты ДВС могут периодически изменяться, а вместе с ними и обороты ротора генератора, причем в достаточно широких пределах, существует необходимость в устройстве, которое могло бы поддерживать напряжение на выходе в независимости от оборотов ротора. Для этого предназначен регулятор напряжения. Его функция заключается в том, чтобы, подавая ток на катушку возбуждения ротора через щетки и контактные кольца или прекращая подачу тока, изменять силу создаваемого ротором магнитного поля, которое, в свою очередь, будет влиять на выходное напряжение со статора. Таким образом, независимо от скорости вращения, регулятор напряжения обеспечивает его стабильное значение.

При каких условиях генератор дорожно-строительной техники может выйти из строя?

Генератор дорожно-строительной техники может прийти в негодность по нескольким причинам:

1. При несвоевременном или неправильном проведении технического обслуживания, а также установке на машину нештатного электрооборудования (магнитолы, системы слежения/автоматизации вождения, дополнительного освещения). Помимо этого, несоблюдение требований производителя по степени натяжения приводного ремня генератора может стать причиной преждевременного выхода из строя опорных подшипников ротора.

2. При накоплении пыли и грязи на корпусе генератора и их попадание внутрь между статором и ротором способно спровоцировать короткое замыкание или механический износ изоляции обмоток, однако это случается крайне редко.

3. Из-за использования пуско-зарядного устройства в режиме «пуск». Это связано с тем, что очень часто, особенно в зимний период эксплуатации, возникает необходимость применения внешних источников питания во время запуска ДВС в связи с разрядкой аккумуляторных батарей. Иногда этот процесс также связан со спешкой.

В результате, вместо установки заряженных аккумуляторов или проведения цикла заряда разряженных батарей, используют пуско-зарядные устройства в режиме «пуск», что крайне нежелательно, ибо во время стартерной прокрутки сила тока в цепи стартера может достигать нескольких сотен ампер. Так как аккумуляторные батареи разряжены, то основным источником тока служит в этот момент пуско-зарядное устройство.

После запуска ДВС начинается процесс зарядки АКБ. Так как их емкость заметно ниже нормального значения, то в начальный период работы двигателя после запуска им требуются максимально возможные значения зарядного тока по напряжению и силе для восполнения утраченного заряда. Пуско-зарядное устройство, оставаясь в режиме «пуск» на работающем ДВС, следуя «потребностям» аккумуляторных батарей, продолжает подавать в сеть машины повышенные значения напряжения и силы тока, что может быть причиной выхода из строя регулятора напряжения, диодного моста генератора, а так же электронных блоков управления, широко применяемых в электросистеме современных дорожно-строительных машин и оборудования.

Как оператор может точно определить, что причина неисправности в генераторе?

Оператор может контролировать показатели напряжения, вырабатываемого генератором, благодаря монитору в кабине. В случае отклонений от нормы как при низком зарядном напряжении, так и при высоком выдается соответствующий код ошибки. Причиной данной неисправности могут выступать и другие неполадки, не связанные с работой генератора. Поэтому компетенции на дальнейшую проверку у операторов, как правило, нет. Эксплуатирующая организация должна обратиться к лицензированному дилеру для проведения диагностики согласно коду ошибки и последующего ремонта.

 

Способна ли техника добраться до СТО при нерабочем генераторе?

В большинстве случаев при неисправностях, связанных с низким зарядным напряжением, машина может добраться до места стоянки своим ходом. Прекратить движение и заглушить двигатель необходимо при завышенном уровне напряжения или выходе из строя опорных подшипников ротора генератора. Продолжить движение можно будет только после устранения неисправности. Если необходимо добраться до стоянки в аварийном режиме, то перед запуском ДВС нужно демонтировать ремень привода генератора. Передвижение машины с вышедшим из строя генератором возможно лишь при исправном состоянии аккумуляторных батарей.

 

Если генератор нужно менять, то можно ли подобрать аналог заводского?

На современных строительных машинах рекомендуется использовать только оригинальные или рекомендованные производителем техники генераторы.

 

Материал был подготовлен для журнала Грейдер.

 

Остались вопросы? Задайте их нам или официальному дилеру.

0 Сравнить модели

Принцип работы генератора автомобиля — что такое генератор в машине и зачем он нужен