Генераторы и реле регуляторы

Генератор. Являясь основным источником электрической энергии на автомобиле, он служит для питания всех ее потребителей и для заряда аккумуляторной батареи при средней и большой частоте вращения коленчатого вала двигателя.

Генераторы бывают постоянного и переменного тока. На современных легковых автомобилях устанавливают генераторы постоянного тока, что вызвано преимуществами их конструкции перед конструкцией генератора постоянного тока: меньшая масса при той же мощности, больший срок службы, меньший расход меди, возможность повышать передаточное число от двигателя к генератору до 2,5-3,0. В этом случае на оборотах холостого хода двигателя генератор отдает до 25-50% своей мощности, улучшая условия заряда аккумуляторной батареи на автомобиле, а следовательно, и увеличивая срок ее службы.

Генератор переменного тока автомобиля ГАЗель имеет статор с 3-фазной обмоткой, выполненной в виде отдельных катушек, насаженных на его зубцы. В каждой фазе по шесть катушек, соединенных последовательно. Фаза обмотки статора соединены звездой, и их выходные зажимы подключены к выпрямительному блоку.

Корпус статора собран из отдельных пластин электротехнической стали. Обмотка возбуждения генератора выполнена в виде катушки и помещена на стальной втулке внутри клювообразных полюсов ротора. Магнитное поле, создаваемое обмоткой возбуждения проходя через торцы клювообразных полюсов ротора, образует на нем северные и южные полюса. Превращения ротора магнитное поле этих полюсов пересекает ветки катушек обмотки статора, индуктируя в каждой фазе переменную э.д.с. Ток в обмотке возбуждения подводится через щитки и контактные кольца, к которым припаяны концы обмотки возбуждения. Щетки укреплены в щеткодержателе.

У генераторов переменного тока в контакте между щеткой и контактным кольцом отсутствует явление коммутации и значительно меньшая величина тока, проходящую через щетку.

Статор генератора с помощью стяжных болтов закреплен между крышками, на которых есть кронштейны для крепления генератора к двигателю. Вверху крышки со стороны привода имеется резьбовое отверстие для крепления натяжной планки, с помощью которой регулируется натяжение приводного ремня генератора. Крышки отлиты из алюминиевого сплава, благодаря чему улучшается теплоотдача от выпрямителей, если они расположены в крышке, и уменьшается масса генератора. Для уменьшения износа посадочное место под шарикоподшипник и отверстие в кронштейне в каждой крышке армированы стальными втулками. В крышках установлены шариковые подшипники с двухсторонним уплотнением и смазкой, заложенной на весь срок службы подшипника. В задней крышки со стороны контактных колец установлен выпрямительный блок, собранный из кремниевых вентилей. На выступающий конец вала ротора крепится наружный вентилятор и шкив. В крышках есть вентиляционные окна через которые проходит охлаждающий воздух- от крышки со стороны контактных колец к вентилятору. Приводной шкив в зависимости от типа автомобиля, на котором установлен генератор, может иметь различные диаметры и сечения ручья под ремень, что обеспечивает унификацию генераторов для различных типов автомобилей. Работа генератора происходит при включении зажигания, когда ток от аккумуляторной батареи поступает в обмотку возбуждения, установленного на роторе. Превращения ротора в его магнитный поток пересекает ветки обмотки статора, и в них индуктируется переменный ток, который затем выпрямляется и поступает на внешнюю цепь. Когда напряжение, вырабатываемого генератором, станет больше, чем напряжение аккумуляторной батареи, ток от генератора пойдет на заряд батареи и на питание других потребителей электрооборудования. В обмотку возбуждения генератора в это время ток поступает тоже от генератора, а не от аккумуляторной батареи. Напряжение генератора с увеличением частоты вращенияколенчатого вала двигателя и связанного с ним ротора генератора возрастает и может превысить допустимую величину, при которой нарушается нормальная работа всех приборов электрооборудования. Для поддержания напряжения генератора в нормальных пределах на автомобилях ВАЗ в крышку генератора со стороны контактных колец встроен интегральный неразборный реле-регулятор напряжения.

Реле-регулятор. Все элементы его смонтированы на металлическом основании, залиты герметиком и закрыты крышкой. Для соединения с генератором регулятор имеет два вывода в виде жестких пластин. Минусовая клемма выведена через корпус регулятора на корпус генератора. При увеличении частоты вращения ротора, когда напряжение генератора превысит 13,5- 14,5В, с помощью регулятора напряжения прекращается поступление тока в обмотку возбуждения ротора. В результате этого напряжение генератора ротора падает, регулятор снова пропускает ток в обмотку возбуждения, и процесс повторяется. Благодаря большой частоте протекания этого процесса напряжение генератора остается практически постоянным, в пределах 13,5-14,5В. Принцип работы обоих регуляторов одинаков. При невысокой частоте вращения коленчатого вала двигателя, когда напряжение генератора ниже 14 - 15В, ток в обмотку возбуждения поступает, минуя добавочный резистор. Когда напряжение генератора повысится до 14 - 15В, резистор включается в цепь обмотки возбуждения, в результате чего ее сопротивление увеличивается, уменьшается ток в ней и создается магнитное поле. Как следствие этого напряжение генератора снижается, дополнительный резистор отключается, после чего процесс повторяется. Таким образом, благодаря периодическому включении, и выключению дополнительного резистора в цепь обмотки возбуждения напряжение генератора поддерживается постоянным в заданных пределах независимо от частоты вращения коленчатого вала двигателя и определяется соотношением времени замкнутого и разомкнутого состояния контактов регулятора напряжения или открытого и закрытого состояния транзистора.