Устройство генератора и регулятора напряжения

Устройство генератора и регулятора напряжения

Генератор Г287 состоит из статора 4 (рис.68), ротора 6, двух крышек 3 и 9, вала 5 с двумя подшипниками, щеткодержателя со щетками 10. выпрямительного блока 7, приводного шкива 1, вентилятора 2.

Рис. 68. Генератор Г287: а - электрическая схема; б - генератор; 1 - шкив; 2 - вентилятор; 3, 9 - крышка; 4 - статор; 5 - вал; 6 -ротор; 7 - блок выпрямителей; 8 - контактные кольца; 10 - щетка; 11 - щеткодержатель; 12 - обмотка возбуждения; 13 - полюсный наконечник; 14 - обмотка ста тора; 15 –винт плюсового вывода; 16 - гнездо разъема «Ш»; 17 -винт «массы».

Статор представляет собой пакет пластин электротехнической стали. Сваренных в шести местах по наружной поверхности. В пазах статора уложена обмотка 14, состоящая из 16 катушек, разделенных на 6 групп; в каждой группе по три последовательно соединенных катушки. Обмотки статора соединены звездой, т.е. начала обмоток соединены вместе, а их концы присоединены к трем зажимам выпрямительного блока (см. рис.68а). С торцов статор закрыт алюминиевыми крышками.

Ротор 6 состоит из стальных клювообразных полюсов, укомплектованных на валу, и обмотки возбуждения 12, размещенной внутри полюсов на стальной втулке, которая напрессована вал ротора. Концы обмотки возбуждения припаяны к двум медным контактным кольцам 8, укрепленным на валу ротора, к кольцам 6 прижимаются щетки 10, установленные в щеткодержателе 11. Со стороны привода на валу расположен вентилятор 2 для охлаждения генератора. Вал 5 вращается на шариковых подшипниках, помещенных, в передней и задней крышках.

Выпрямительный блок установлен в задней крышке 9. Он собран из кремниевых диодов-вентилей ВА-20 с деталями крепления и охлаждения. Диоды обладают свойствами пропускать ток только в одном направлении - в данном случае от генератора к потребителям.

На генераторе имеются выводы «+» для подключения к массе автомобиля, «-» для подключения аккумуляторных батарей: «Ш» - для соединения с выводами «Ш» регулятора напряжения и выводам «ВК» выключателя приборов стартера.

При включении выключателя приборов ток от аккумуляторных батарей через щетки и кольца поступает в обмотку возбуждения, вследствие чего возникает магнитный поток ротора. При вращении ротора под каждой катушкой обмотки статора попеременно проходят то северный, то южный, полюса ротора, поэтому магнитный поток, пересекающий катушки, все время меняется по величине и направлению. Под действием этого потока в катушках наводится переменная электродвижущая сила и создается электрический ток, переменный по величине и направлению Переменный ток обмоток стартера выпрямляется при помощи выпрямительного блока и питает потребителей.

Генератор переменного тока обладает свойствами самоограничения максимальной силы тока при увеличении нагрузки и частоты вращения ротора. При возрастании числа потребителей увеличивается ток обмотки статора, что приводит к усилению магнитного поля статора. Магнитное поле статора направлено против магнитного поля ротора, поэтому суммарный магнитный поток уменьшается. Благодаря этому в катушках статора наводится меньшая электродвижущая сила и максимальная сила тока, отдаваемая генератором, ограничивается.

При возрастании частоты вращения ротора увеличивается частота переменного тока в обмотке статора. В результате этого возрастает индуктивное сопротивление обмотки статора, что также приводит к ограничению максимальной силы тока, отдаваемого генератором. По этим причинам генератор переменного тока не требует специальных ограничителей тока. Полупроводниковый выпрямитель пропускает ток только от генератора к потребителям и не пропускает ток в обратном направлении. Поэтому для такого генератора не требуется каких-либо устройств, предотвращающих разрядку аккумуляторных батарей через генератор при неработающем двигателе.

Напряжение, создаваемое генератором, зависит от частоты вращения ротора, а эта величина у автомобильного двигателя изменяется в широких пределах, для поддержания постоянного напряжения регуляторы работают совместно с регуляторами напряжения.

Генератор Г287 имеет такое же устройство, отличается главным образом электрическими характеристиками.

Регулятор напряжения: обеспечивает изменение магнитного тока генератора путем автоматического регулирования силы тока в цепи возбуждения.

Рис. 69. Регулятор напряжения РР 132: а - общий вид; б - электрическая схема

Основным элементами, регулятора напряжения РР 132 (рис. 69) являются два транзистора Т1 и Т2 и стабилитрон д4. Остальные элементы регулятора (диоды Д1,Д2,ДЗ), дроссель Др и резисторы) служат для улучшения рабочих характеристик регулятора и повышения его надежности и долговечности. Регулятор имеет клеммы «-», «Ш», и М, через которые подключается в схему электровозбуждения.

При напряжении генератора меньше 14,0... 14,6В стабилитрон закрыт Д4. Транзистор Т1 также закрыт, так как его база через резистор R3 соединена с «массой». Транзистор Т2 открыт, ток как на его базу через резистор R5, диоды Д2 и ДЗ подается положительный потенциал. Ток с цепи обмотки возбуждения генератора проходит через открытый транзистор Т2, напряжение генератора не ограничивается.

При напряжении 14,0... 14,6В стабилитрон Д4 пробивается и потенциал базы транзистора Т1 резко возрастает, вследствие чего транзистор Т1 открывается. Это вызывает значительное понижение потенциала базы транзистора Т2 и его закрытие, что равносильно прерыванию тока в цепи обмотки возбуждения генератора. Напряжение генератора снимается до тех пор, пока не закроется стабилитрон л4 и транзистор Т1. С их закрытием транзистор Т2 открывается замыкая цепь обмотки возбуждается, что приводит к увеличению магнитного потока и напряжения генератора, далее процесс повторяется с большей частотой и практически напряжение генератора остается постоянным.

Принцип действия регулятора напряжения 11.3702 аналогичен рассмотренному. Этот регулятор поддерживает постоянное напряжение 28В.

Полупроводниковый регулятор напряжения не требует каких-либо регулировок и в процессе эксплуатации вскрывать его не рекомендуется. Во избежании порчи регулятора не следует замыкать между собой выводы «-» и «Ш».