Генераторы постоянного тока

Устройство. На автомобилях применяют генераторы постоянного тока (рис. 14) с параллельным возбуждением. Конструктивная схема автомобильных генераторов не имеет принципиальных от­личий от стационарных генераторов.

Корпус 1 генератора изготовлен из листовой малоуглеродистой стали или из' стальной трубы. При изготовлении корпуса из листовой стали заготовку сгибают в цилиндр, а шов заваривают. Применение малоуглеродистой стали, обладающей остаточным магнетизмом, обеспечивает самовозбуждение генерато­ров.

К корпусу крепят полюсы 2, на которых устанавливают соединенные последовательно катушки 3 (из медного провода марки ПЭ или ПЭЛ) обмотки возбуждения. Катушки оплетают тафтяной лентой и пропитывают изоляционным лаком, что де­лает их изоляцию от корпуса более надежной. Обычно гене­раторы выпускают двухполюсными.

Переднюю 6 и заднюю 10 крышки генератора отливают из чугуна или алюминиевого сплава. В крышках делают отверстия, через которые для охлаждения якоря вентилятор 5 нагнетает внутрь генератора поток воздуха. Конструктивно вентилятор выполняется совместно с приводным шкивом генератора.

Шариковые подшипники в крышках генератора являются опорами вала 4 якоря генератора. Подшипники защищены войлочными сальниками, которые перед сборкой пропитывают маслом. Сами подшипники при сборке генератора заполняют консистентной смазкой. Некоторые генераторы имеют в крышках масленки, через которые по каналам масло подводится к под­шипникам. На вал якоря напрессованы сердечник 7 с обмоткой 8 и коллектор 9.

Сердечник якоря для уменьшения потерь на вихревые токи набирают из листов электротехнической стали, изолированных между собой окалиной или лаком. Обмотка якоря сделана в виде секций, уложенных в пазы сердечника. Для улучшения изоляции обмотки от сердечника перед намоткой обмотки в пазы сердечника вставляют прокладки из электротехнического картона. Для удержания секций обмотки в пазах сердечника при вращении якоря поверх обмотки запрессовывают клинья из дерева или электрокартона. Кроме того, обмотку якоря пропитывают склеивающим лаком.

Концы секций обмотки якоря припаивают к медным пластинам коллектора. Пластины коллектора изолированы между собой меканитовыми прокладками и закреплены пластмассой, которую заливают при сборке коллектора.

При вращении якоря по поверхности коллектора скользят две щетки (отрицательная и положительная), установленные в щеткодержателях. В современных генераторах применяют электрографитовые щетки, которые изготовляют из сажи и антрацита.

В автомобильных генераторах при­меняют щеткодержатели реактивного типа (рис. 15). Щетка 2 пружиной 4 и рычагом 3 прижимается к коллектору 6 и направляющей 1 щеткодержателя. Выпадению щетки препятствует упор 5. Для предотвращения зависания щетки между ней и упором устанавли­вают зазор 0,5—0,7 мм. Нижняя часть щетки повернута против враще­ния коллектора таким образом, что сила трения, действующая на щетку, стремится оттолкнуть ее от коллектора к направляющей 1. В результате обеспе­чивается хороший контакт между коллектором и щеткой, а следовательно, уменьшается искрение.

Щеткодержатель отрицательной щетки, к которому крепят провод щетки, соединен с корпусом задней крышки. К этому щеткодержателю присоединен один конец обмотки возбуждения, второй конец которой заканчивается изолированным выводом Ш на корпусе. Щеткодержатель положительной щетки также установлен на задней крышке, но изолирован от нее прокладкой. К нему крепят провод от щетки и провод от изолированного вывода на корпусе. В корпус генератора ввернут винт для соединения с корпусом реле-регулятора.

Характеристики. При подсоединении генератора к схеме электро­оборудования автомобиля обмотка возбуждения питается от обмот­ки якоря самого генератора. Генератор начинает работать в этом случае в режиме самовозбуждения.

Самовозбуждение генератора при вращении якоря происходит в результате остаточного магнитного потока корпуса и полюсов.

При этом в обмотке якоря наводится незначительная по величине э.д.с. (2—4 В) и в обмотке возбуждения появляется ток. Ток возбуждения подмагничивает генератор. При этом магнитный поток машины возрастает, что приводит к увеличению э.д.с. якоря.

Частота вращения якоря, при которой генератор развивает указанное в технических условиях напряжение, называется на­чальной частотой вращения. Для генераторов постоянного тока начальная частота вращения задается при его работе без нагруз­ки и при номинальном токе нагрузки. Кроме того, этот пара­метр контролируют при двух состояниях генератора — холодном и го­рячем (табл. 5). Температура генератора в холодном состоянии должна быть в пределах 15—35 °С. Горячее4 состояние такое, когда температура генератора, работающего в режиме номинальной мощ­ности, достигла установившегося значения.

Важным параметром генераторов постоянного тока является ток, потребляемый генератором, когда он работает в режиме дви­гателя. Величина этого параметра определяется механическими по­терями в трущихся узлах генераторов. При испытании генера­тора в режиме двигателя его питают от аккумуляторной батареи или от низковольтного агрегата.