A generátorokat általában áramszünet esetén használják, vagy amikor a helyiségeket nem látják el árammal. Ebben az esetben autonóm elektromos hálózatot használnak, amely benzin- vagy dízelgenerátorokkal működik. Az egység specifikációi, konfigurációja és funkcionalitása alapján kiválaszthatja a megfelelő generátort, és az igényeinek megfelelően használhatja.

A generátorok műszaki jellemzőiben jelentősen eltérnek egymástól, ezért egy nem kellően tapasztalt szakember számára nehéz megérteni őket. Felhívjuk figyelmét a különböző típusú üzemanyagokkal működő generátorok főbb jellemzőire és különbségeire.

Nem hosszú távú munkára tervezték. Ha van egy fő elektromos hálózat és annak meghibásodása, akkor ilyen típusú generátorra van szükség. Bármilyen időjárási körülmények között képes áramot termelni, mert nem fél a hirtelen hőmérséklet-változásoktól és fagyálló is. Hosszan tartó használat esetén a benzingenerátor hatékonysága meredeken csökken, és könnyen meghibásodhat.

A hosszú távú használat és a stabil tápellátás érdekében ajánlott választani Dízel generátor. Az ilyen generátorok megbízhatóak és 10 kW-ig biztosítják a fogyasztókat. A dízelgenerátorokat gyakran használják otthonok és kisvárosok áramellátására, amelyekben nincs fő elektromos hálózat. A dízelgenerátorok további előnye a hatékonyságuk. Az egység hosszú távú működése érdekében teljes teljesítményét ki kell használni. Ha egy dízelgenerátort 6 kW-ra terveztek, akkor ezt a teljes teljesítményt fel kell használni.

Minden autónak saját elektromos hálózata van, amely számos funkciót lát el: indítja a motort önindítóval, biztosítja a szikra stabil kibocsátását a benzinkeverék meggyújtásához, hang- és fényriasztókat, valamint világítást és kényelmes körülményeket teremt az utastérben.

Az autóipari elektromos hálózat fogyasztóinak elektromos energiával való ellátásához két áramforrást biztosítanak: egy generátort, és amely energiát lát el a fedélzeti hálózatban a motor beindulásáig. Sajátossága, hogy nem tud elektromos áramot előállítani, hanem csak önmagában tudja megtartani, és szükség esetén a fogyasztókhoz adni. Ezért az akkumulátor önmagában nem lesz képes hosszú ideig árammal ellátni az autó hálózatát, mivel gyorsan lemerül, és minden energiát felad. Minél gyakrabban indul be a motor, és minél nagyobb teljesítményű áramfogyasztókat használnak, annál gyorsabban fog kisülni.

Az akkumulátor töltöttségének helyreállítására és az autó fennmaradó fogyasztóinak áramellátására egy autógenerátort használnak, amely folyamatosan áramot termel, miközben a motor jár.

Az autogenerátorok típusai

Az autókban kétféle generátort használnak:

1. A modern autókban nem használnak egyenáramú generátort. Működéséhez nincs szükség áram egyenirányítóra. Korábban a Pobedán, a GAZ-51-en és néhány más, 1960 előtt gyártott márkán használták.
2. A generátor áramot manapság széles körben használják az autókban. Az első ilyen generátorokat 1946-ban Amerikában fejlesztették ki. Ez egy megbízhatóbb és modernebb kialakítás. A generátor kimenete be van építve.

Tervezés és működés

Mindkét típusú generátor a jármű működéséhez szükséges elektromos áram előállítására szolgál. Kialakításuk és működési elvük jellegzetes tulajdonságokkal rendelkezik, mivel különböző típusú áramot állítanak elő. Tekintsük az egyes típusú autógenerátorok tervezési jellemzőit és működési elvét.

Autó DC generátor

Az ilyen autógenerátornak számos hátránya van:

• Alacsony működési hatékonyság.
• Elégtelen teljesítmény.
• Hibás csatlakozási rajz.
• Folyamatos megfigyelés szükséges.
• Gyakori karbantartás.
• Rövid élettartam.

A kollektort tartalmazó hasonló kialakítások egyidejűleg működhetnek generátor vagy motor üzemmódban. Széles körben használják hibrid autókban.

Különbségük a váltakozó áramú öngenerátoroktól az, hogy az alkotó elektromágnesek teljesen mozdulatlanok. Az elektromotoros erő a forgórész forgó tekercseiben található. Az elektromos áramot eltávolítják a félgyűrűkről, egymástól elszigetelve. Mindegyik kefe azonos polaritású feszültséggel rendelkezik.

Autó generátor

Ez a modern öngenerátorok népszerű modellje. Az öngenerátor bármely kialakítása tartalmaz egy álló állórészben elhelyezett tekercset, amely két fedél között van rögzítve: hátsó és elülső. A hátlap oldalán a rotor csúszógyűrűi találhatók. Az elülső burkolat oldalán egy hajtótárcsa található. Az autó generátor a motor előtt található, és speciális konzolokhoz van rögzítve. A feszítőszem és a rögzítő lábak a generátor fedelén találhatók.

Generátor burkolatok alumíniumötvözetek öntésével készült. Ablakok vannak a generátorház szellőzésére. Különböző kivitelekben az ilyen ablakok mind a generátor végében, mind az állórész tekercselése feletti hengeres részen készíthetők.

A hátlapon egy feszültségszabályozóval kombinált kefeszerelvény, valamint egy egyenirányító egység található. A generátorfedelek hosszú csavarokkal vannak meghúzva, rögzítve az állórész házát a tekercsekkel együtt.

Generátor állórész tartalmaz:

Az állórész 1 mm vastag acéllemezből készül. A fém megtakarítása érdekében a tervezők egy állórészből álltak, amely patkó alakú, egyedi szegmensekből állt. Az állórészlapokat szegecsekkel vagy hegesztéssel egy szerkezetté rögzítik. Az összes fő állórész-kialakítás 36 nyílást tartalmaz, amelyekben a tekercs található. Az állórész nyílásai epoxi keverékkel vagy speciális fóliával vannak szigetelve.

Generátor rotor tartalmaz:

Az autó generátor speciális típusú rendszerrel rendelkezik rotoroszlopok , két félből áll, csőr alakú kiemelkedésekkel. Mindegyik félnek hat rúdja van, amelyek bélyegzéssel készülnek. A pólusfeleket rányomják a tengelyre. Közöttük egy persely van felszerelve, amelyen a gerjesztő tekercs található. Rotortengelyáltalában kis keménységű szabadon vágható acélból készül. Gördülőcsapágy használatakor azonban, amely a tengely végén a hátlap felől működik, a tengely kemény ötvözött acélból készül, a tengelycsap pedig keményedésnek van kitéve. A tengely végén van egy menet és egy kulcshorony a szíjtárcsa rögzítéséhez.

A modern generátorokban nem használnak kulcsot. A szíjtárcsát az anya meghúzásával rögzítjük a tengelyen. A szétszerelés megkönnyítése érdekében a tengelyen van egy hatszögletű kiemelkedés egy kulcs vagy mélyedés számára.

Autogenerátor kefék a kefeszerelvényben található, és rugók segítségével a gyűrűkhöz nyomja.

Az autógenerátor kétféle kefével szerelhető fel:

1. Réz-grafit.
2. Elektrografit.

A második típus jelentős feszültségveszteséggel rendelkezik a gyűrűvel való érintkezéskor. Ez negatívan befolyásolja a generátor kimeneti paramétereit. A pozitív oldal a gyűrűk és kefék hosszú élettartama.

Egyengető egység két típust használnak:

1. Hűtőborda lemezek, amelyekbe az egyenirányító teljesítménydiódáit préselik.
2. Kialakítás nagy hűtőbordákkal, amelyekre pill-típusú diódák vannak forrasztva.

A segéd-egyenirányító borsó vagy henger alakú műanyag tokban lévő diódákat tartalmaz, és különálló, tömített egységként is gyártható, speciális buszokkal az áramkörhöz kötve.

A pozitív és negatív pólusú hűtőborda lemezeinek rövidzárlata nagy veszélyt jelenthet a generátorra. Ez akkor fordulhat elő, ha véletlenül érintkezik fémtárgyakkal vagy vezetőképes szennyeződésekkel. Ebben az esetben az akkumulátor áramkörében rövidzárlat lép fel, ami tüzet okozhat. Ennek elkerülése érdekében az egyenirányító számos vezető elemét szigetelőréteg borítja.

A generátor radiális golyóscsapágyakat használ egyszeri kenéssel és tömítéssel. Az importált generátorokon néha gördülőcsapágyakat használnak.

A generátor hűtése a tengelyre erősített ventilátorlapátokkal történik. A levegőt a hátlapon lévő lyukakba szívják. Vannak más hűtési módszerek is.

Azokon az autókon, ahol a motortér túl sűrű és magas a hőmérséklete, speciális házzal ellátott generátorokat használnak, amelyeken keresztül a hideg levegő külön áramlik a hűtéshez.

Feszültségszabályozó

Arra szolgál, hogy az autogenerátor feszültségét a jármű elektromos berendezéseinek normál működéséhez szükséges tartományban tartsa.

Az ilyen szabályozók félvezető elemek alapján működnek. Kialakításuk eltérő lehet, de működési elvük ugyanaz.

A feszültségszabályozók hőmérséklet-kompenzációs tulajdonságokkal rendelkeznek. Ez a lehetőség a feszültség változtatására a munkaterület hőmérsékletétől függően, hogy a legjobban töltse az akkumulátort. Minél hidegebb a levegő, annál magasabbnak kell lennie az akkumulátor feszültségének.

Generátor működése

Az autómotor beindításakor az elektromos áram fő fogyasztója az önindító. Ebben az esetben az áramerősség elérheti a több száz ampert. Ebben az üzemmódban az elektromos berendezések csak az akkumulátorral működnek, amely erős kisülésnek van kitéve. A motor beindítása után az autó generátor a fő áramforrás.

Járó motor mellett az akkumulátor folyamatos töltése és a jármű fedélzeti hálózatára kapcsolt elektromos fogyasztók működése biztosított. Ha a generátor meghibásodik, az akkumulátor gyorsan lemerül. Töltés után az akkumulátor és a generátor feszültsége kissé eltér, így a töltőáram csökken.

Amikor az autó nagy teljesítményű elektromos készülékei működnek és a motor fordulatszáma alacsony, a teljes áramfelvétel nagyobb lesz, mint a generátor kapacitása, így a feszültségrelé átkapcsolja az akkumulátort.

Szerelés és meghajtás

A generátort egy motor szíjtárcsa hajtja egy szíjhajtáson keresztül. A generátor forgási sebessége a generátortárcsa és a motor főtengely-tárcsájának átmérőjétől függ.

A modern autók kígyózószíjjal vannak felszerelve, mert az rugalmasabb és kis átmérőjű szíjtárcsákat is meghajthat. Ez lehetővé teszi a generátor nagy sebességének elérését. Az öv az autó gyártmányától és a feszítő kialakításától függően különböző módon feszíthető meg. Leggyakrabban speciális görgőket használnak feszítőként.

Üzemzavarok

Az autogenerátorok megbízható készülékek, de bizonyos meghibásodásokat is tapasztalnak, amelyek két típusra oszthatók:

1. A mechanikai meghibásodások leggyakrabban az alkatrészek kopása miatt következnek be: szíjtárcsa, hajtószíj, gördülőcsapágyak, réz-grafit kefék. Az ilyen meghibásodások könnyen észlelhetők, mivel a generátorból idegen zaj és kopogó zaj lép fel. Ezeket a meghibásodásokat az elhasználódott alkatrészek cseréjével lehet kiküszöbölni, mivel azokat nem lehet helyreállítani.
2. Az elektromos hibák sokkal gyakoribbak. Kifejezhetők az állórész vagy a forgórész tekercseinek rövidzárlatában, a feszültségszabályozó meghibásodásában, az egyenirányító meghibásodásában stb. Amíg a hibákat nem azonosítják, az ilyen meghibásodások károsan befolyásolhatják az akkumulátort. Például egy törött feszültségszabályozó folyamatosan tölti az akkumulátort. Nincsenek speciális külső jelek. Ez csak a generátor kimeneti feszültségének mérésével határozható meg.

Az elektromos hibák a hibás alkatrészek újakra cseréjével is javíthatók. A tekercsekben bekövetkező rövidzárlat visszatekercselését igényli, ami jelentősen megnöveli a javítási költségeket. A kiskereskedelmi láncban generátor alkatrészeket találhat, beleértve a tekercses állórészházat is.

Az autóban lévő generátor (autógenerátor) olyan eszköz, amely a mechanikai energiát elektromos energiává alakítja. A járművek tervezésében az autogenerátor váltakozó áramú generátor, és a következő funkciókat látja el:

Olvassa el ebben a cikkben

Autógenerátor tervezése: tervezési jellemzők

Az autókban lévő generátorok eltérhetnek bizonyos eszközök méretétől és megvalósítási sémáitól (generátorház, hajtás stb.). A motorháztető alatt is különböző beépítési helyei lehetnek a megoldásnak. A következő elemek gyakoriak a készülékben:

• forgórész;
• állórész;
• kefeszerelvény jelenléte;
• egyenirányító blokk;
• feszültségszabályozó;

Ezek az alkatrészek a házban találhatók. Az autók generátorainak fő paraméterei a következő névleges mutatók: feszültség, áram, forgási sebesség, öngerjesztés egy bizonyos frekvencián, az eszköz hatékonysága.

A névleges feszültség 12 és 24 V között változhat, ami a jármű elektromos rendszerének kialakításától függ. A névleges áram az a maximális áram, amelyet a készülék 6 ezer ford./perc névleges fordulatszámon lead. Ezek a jellemzők az úgynevezett áram-sebesség karakterisztikát képviselik. A névleges mutatókkal párhuzamosan a választás során figyelembe kell venni:

• a minimális lehetséges működési sebesség, valamint a minimális áramerősség;
• maximális forgási sebesség és maximális áramerősség;

Most magáról a készülékről. A test egy pár burkolat, amelyeket csavarok rögzítenek. A legelterjedtebb fedőanyag az alumíniumötvözet, amely nem mágneses, kis tömeget és jó hőenergia-elvezetést (hőleadást) biztosít. A ház ezen kívül külön nyílásokkal rendelkezik a szellőzéshez, és van egy rögzítőelem is a generátor felszereléséhez és rögzítéséhez.

1. A rotor feladata, hogy forgó mágneses teret hozzon létre. Ez a funkció úgy valósul meg, hogy egy speciális tekercset (gerjesztő tekercset) helyezünk a forgórész tengelyére, amely a két pólusfél között helyezkedik el. Ezzel párhuzamosan ezeken a feleken kiemelkedéseket készítenek. A forgórész tengelyére egy pár csúszógyűrűt is felszerelnek, amelyek rézből, sárgarézből vagy acélból készülnek. Ezeken a gyűrűkön keresztül áramot kap a tekercselés, és maguk a tekercsérintkezők forrasztással vannak a gyűrűkre rögzítve.

   Hozzá kell tenni, hogy a forgórész tengelyére a ventilátor-járókerék és a hajtótárcsa is fel van szerelve. Maga a rotor a csapágyakon forog. A csapágyak lehetnek golyós vagy görgős típusúak az érintkezőgyűrűk területén, ami az egyedi tervezési jellemzőktől függ.

2. A generátor tervezésének következő eleme egy gépben az állórész. Ez a megoldás lemezekből és tekercsekből álló acélmaggal rendelkezik. Az állórész váltakozó elektromos áramot hoz létre. A tekercsek a magban lévő speciális nyílásokba vannak tekercselve. Mivel három állórész tekercs van, ez lehetővé teszi egy háromfázisú kapcsolat létrehozását. A tekercseket többféleképpen lehet a hornyokba fektetni: úgynevezett „hurok” vagy „hullám” segítségével. Ami az egymáshoz való csatlakozást illeti, a tekercsek végei egy helyen csatlakoztathatók, míg a többi vezetékként működik. A második lehetőség a tekercsek soros gyűrűs csatlakoztatása, amely lehetővé teszi a következtetések levonását a csatlakozási pontokon.
3. Vessünk egy pillantást a kefe szerelvény(ek)re. Ez az elem lehetővé teszi a gerjesztő áram átvitelét a csúszógyűrűkre. Az elem egy pár grafitkeféből, kefe nyomórugókból és a kefék rögzítésére szolgáló eszközből (kefetartó) áll. Vegye figyelembe, hogy ma a „friss” gépek kefetartóval vannak felszerelve, amely egyetlen szerkezetet alkot egy másik elemmel. Olyan kialakításról beszélünk, amely magában foglalja a feszültségszabályozó és a kefetartó kombinálását.
4. Az egyenirányító egység egy feszültségátalakító. Ez az egység a generátor által termelt szinuszos feszültséget egyenfeszültséggé alakítja. Az egyenirányító lemezekből áll, amelyek feladata a hő eltávolítása. Az egyenirányító lemezekre speciális félvezető diódákat is szerelnek. A diódákat fázisonként párban, valamint egyenként a generátor pozitív és negatív kapcsaira szerelik fel. Összesen 6 teljesítménydióda van.
5. A feszültségszabályozó biztosítja, hogy az áramellátás stabil feszültséggel történjen. A feszültség meghatározott határértékekre korlátozódik. Vegye figyelembe, hogy a modern autómodellek generátorai elektronikus feszültségszabályozóval rendelkeznek. Az ilyen szabályozók tovább oszthatók hibrid és integrált szabályozókra.

   A motor működése közben folyamatosan változó főtengely-fordulatszám és terhelés állandó feszültségstabilizálást igényel. A feszültség automatikusan stabilizálódik a terepi tekercsekben folyó áram befolyásolásával. A szabályozó feladata, hogy a készülék elektromos áramimpulzusokat, pontosabban ezeknek az elektromos impulzusoknak a frekvenciáját szabályozza. A szabályozó határozza meg az impulzusok idejét (időtartamát) is.

A feszültségszabályozó másik funkciója a feszültség változtatása, ami az akkumulátor hatékony újratöltéséhez szükséges, figyelembe véve a külső hőmérsékletet. A külső hőmérséklet csökkenésével a készülék több feszültséget ad az akkumulátornak.

Ami a generátorhajtást illeti, ez a megoldás egy szíjhajtás (ékszíjakkal vagy poli-ékszíjakkal), amelyen keresztül a rotor forog. A generátor forgórésze akár 3-szor gyorsabban forog, mint maga a főtengely. Tegyük hozzá, hogy a modern autók poli-V ékszíjat használnak.

Azt is meg kell jegyezni, hogy egyes autómodellek induktor típusú generátorral rendelkezhetnek. Az induktorgenerátor azt jelenti, hogy a készülékében nincsenek kefék, a tekercs az állórészbe van szerelve. Egy ilyen kefék nélküli generátor rotorja vékony vaslemezekből készül. A lemezek készítésének anyaga transzformátorvas. Az induktorgenerátor azon az elven működik, hogy a mágneses vezetőképesség változása következik be az állórész és a forgórész közötti légrésben.

Hogyan működik az autós generátor?

A generátor berendezés egyes alkatrészeinek funkcióinak részletes vizsgálata lehetővé teszi, hogy képet kapjunk a teljes készülék működési elveiről. A vezető elfordítja a kulcsot a gyújtásban, majd az akkumulátorból származó áram áthalad a generátor keféin és csúszógyűrűin, és eléri a terepi tekercset. Ennek eredményeként mágneses mező jön létre a tekercsen.

Az autóindító elkezdi forgatni a motor főtengelyét. A generátor forgórésze a főtengelytől egy szíjhajtáson keresztül forogni kezd. A forgórész területén lévő mágneses mezőt az állórész tekercsei erősítik. Ennek eredményeként ezeknek a tekercseknek a kivezetésein váltakozó feszültség jelenik meg. Amikor a generátor forgórésze egy bizonyos frekvenciára felpörög, a generátor öngerjesztő üzemmódban kezd működni. Más szóval, a motor beindítása után, amely a generátor forgórészének szükséges forgását okozza, a gerjesztő tekercs a generátorról indul, és nem az akkumulátorról.

A generátor által létrehozott váltakozó feszültség az egyenirányító egység működése miatt egyenfeszültséggé alakul. A generátor elektromos árama táplálja a jármű fedélzeti hálózatát, biztosítja a gyújtásrendszer és egyéb energiafogyasztók működését. A generátor áramot is szolgáltat az akkumulátor töltéséhez. Ha a főtengely forgási sebessége és terhelése megváltozik, a feszültségszabályozó csatlakoztatva van, és bizonyos feltételek figyelembevételével meghatározza azt az időt, ameddig szükséges a terepi tekercsek bekapcsolása. Ha a generátor fordulatszáma nő és a terhelés csökken, akkor a terepi tekercs aktiválásának időtartama lecsökken. A terhelés növekedésével és a fordulatszám csökkenésével a szabályozó növeli a tekercsek bekapcsolási idejét.

Hozzá kell tenni, hogy ha a fogyasztók több áramot használnak fel, mint amennyit az autó generátor képes előállítani, akkor automatikusan az akkumulátort használja. A generátor állapotát a műszerfalon található töltésvezérlő lámpa segítségével nyomon követheti. A jelzett lámpa leggyakrabban egy elem formájú piktogramot jelöl. Ha a lámpa kigyullad, az azt jelzi, hogy a generátor akkumulátora nem töltődik. Lehetséges okok lehetnek a poli-ékszíj törése, a generátor relé-szabályzójának meghibásodása stb.

Olvassa el is

A generátor szabályozó relé működőképességének ellenőrzése saját kezűleg. Relé hibás működésének jelei. A készülék diagnosztikája autón kiszereléssel és anélkül.

Az autógenerátor működési elvét egyáltalán nem nehéz megérteni, ha figyelembe vesszük ennek a fontos járműberendezésnek a fő alkatrészeit, amely az autó motorjából kapott mechanikai energiát elektromos energiává alakítja.

Autógenerátor kapcsolási rajza - miből áll az autógenerátor?

Ez a jármű alkatrésze szükséges a töltéshez és az elektromos berendezéseknek a jármű motorjával való ellátásához a szükséges elektromos teljesítménnyel. A generátor általában az autó motorjának elején található. Ma két tervezési lehetőség kínálkozik a minket érdeklő készülékhez:

• alapértelmezett;
• kompakt.

Mind az első, mind a második tervnek számos közös eleme van. Ezek közé tartoznak a következő mechanizmusok:

• kefe összeszerelés;
• feszültségszabályozó;
• állórész;
• egyenirányító eszköz;
• keret;
• forgórész.

A standard és a kompakt generátor közötti különbség a ház, a hajtótárcsa, az egyenirányító szerelvény és a ventilátor kialakításában rejlik. Ezenkívül különböző geometriai méretekkel rendelkeznek, ami nem csak a kialakításuktól, hanem a gyártótól is függ. Ugyanakkor az autógenerátor működése változatlan marad, függetlenül attól, hogy milyen formát adnak a tervezőmérnökök.

Az autógenerátor működési elve - hogyan működik pontosan?

Az általunk érdekelt készülék működése az elektromágneses indukció jelenségén alapul. Ennek lényege a következő. Amikor a mágneses fluxus áthalad egy réztekercsen, annak kapcsain feszültség keletkezik. Nagysága arányos azzal a sebességgel, amellyel ugyanez az áramlás változik.

És ahhoz, hogy mágneses fluxus jöjjön létre, az indukciós hatásnak megfelelően elektromos áramot kell átvezetni a tekercsen. Lényegében, ha elektromos váltóáramra van szüksége, elegendő, ha kéznél van:

• tekercs (a váltakozó feszültséget eltávolítják belőle);
• váltakozó mágneses tér forrása.

A meghatározott forrás egy modern járműben egy forgó rotor, amely tengelyből, pólusrendszerből és csúszógyűrűkből áll. De egy másik fontos elem - az állórész - szükséges az elektromos áram (váltakozó) előállításához. Az állórész egy acéllemezekből álló magból és egy tekercsből áll.

Az autógenerátor működési elve - az egység kapcsolási rajza

Nem elég tudni általánosságban egy autógenerátor működését, ha teljes mértékben meg akarjuk érteni a működését. Ezenkívül tanulmányoznia kell a generátor egység elektromos áramkörét, amely a következő összetevőket tartalmazza:

• gyújtáskapcsoló;
• "tömeg";
• kefe összeszerelés;
• az interferencia elnyomására tervezett kondenzátor;
• tekercsdiódák;
• a mechanizmus pozitív kimenete;
• egyenirányító diódák (teljesítmény) – negatív és pozitív;
• tekercselési teljesítmény;
• feszültségszabályozó;
• állórész tekercsek;
• jelzőlámpa (a leírt készülék meghibásodását jelzi).

Az egyenfeszültséget az egyenirányító egység működéséből adódó váltakozó feszültségből nyerik, ami lehetővé teszi, hogy a generátor készülék árammal látja el az akkumulátort. Amikor a főtengely fordulatszáma és terhelése megváltozik, a feszültségszabályozó működésbe lép. Feladata, hogy időben elindítsa a tereptekervényt. Mint látható, a generátor működési elve meglehetősen egyszerű és érthető.

A mechanikai energiát elektromos árammá alakító elektromos gépet autógenerátornak nevezzük. A generátor feladata az autóban az akkumulátor feltöltése és az elektromos berendezések tápellátása, amikor a motor működőképes. A generátor autógenerátorként szolgál.

A generátor a motorban leggyakrabban annak elülső részében található, a főtengelyről hajtva. A hibrid autókon a generátor végzi az indító-generátor munkáját, és hasonló áramkört alkalmaznak néhány más stop-start rendszer kialakításában is. Jelenleg a Denso, a Delphe és a Bosch az első helyen áll a világon a generátorok gyártásában.

Az autógenerátoroknak két típusa van: kompakt és hagyományos. Az ezekre a típusokra jellemző különbségek a ventilátor elrendezésében, az eltérő házkialakításban, az egyenirányító egységben és a hajtótárcsában, valamint a geometriai méretekben mutatkoznak meg. Mindkét típusú autógenerátorban elérhető általános paraméterek a következők:

• Forgórész;
• Állórész;
• Keret;
• Feszültségszabályozó;
• Egyenirányító blokk;
• Kefe egység.

1 – szorítóhüvely	14 – „67” tű
2 – persely	15 – nulla vezetékcsatlakozó
3 – pufferhüvely	16 – generátor rögzítő csap
4 – hátlap	17 – ventilátor járókerék
5 – csavar az egyenirányító egység rögzítéséhez	18 – szíjtárcsa
6 – egyenirányító blokk	19 – lemezek
7 – szelep (dióda)	20 – gyűrű
8 – hátsó csapágy	21 – első csapágy
9 – csúszógyűrűk	22 – rotor tekercselés
10 – rotortengely	23 – rotor
11 – ecsetek	24 – állórész tekercselés
12 – „30” tű	25 – állórész
13 – kefetartó	26 – előlap

1 – tok	17 – szíjtárcsa
2 – „B+” csatlakozó a fogyasztók csatlakoztatásához	18 – anya
3 – 2,2 µF zajszűrő kondenzátor	19 – forgórész tengelye
4 – további diódák közös kivezetése (a feszültségszabályozó „D+” kivezetéséhez csatlakoztatva)	20 – első forgórész tengelycsapágya
5 – az egyenirányító egység pozitív diódáinak tartója	21 – csőr alakú forgórész pólusdarabok
6 – az egyenirányító egység negatív diódáinak tartója	22 – rotor tekercselés
7 – állórész tekercs kapcsai	23 – persely
8 – feszültségszabályozó	24 – szorítócsavar
9 – kefetartó	25 – hátsó forgórész csapágy
10 – hátlap	26 – csapágypersely
11 – előlap	27 – csúszógyűrűk
12 – állórész mag	28 – negatív dióda
13 – állórész tekercselés	29 – pozitív dióda
14 – távtartó gyűrű	30 – kiegészítő dióda
15 – alátét	31 – „D” tű (kiegészítő diódák közös tűje)
16 – kúpos alátét

1 - generátor; 2 - negatív dióda; 3 - kiegészítő dióda; 4 - pozitív dióda; 5 - jelzőlámpa az akkumulátor lemerítéséhez; 6 - műszercsoport; 7 - voltmérő; 8 - szerelőblokk; 9 - további ellenállások 100 Ohm, 2 W; 10 - gyújtás relé; 11 - gyújtáskapcsoló; 12 - akkumulátor; 13 - kondenzátor; 14 - rotor tekercselés; 15 - feszültségszabályozó

A rotor fő feladata– hozzon létre egy forgó mágneses teret, erre a célra a gerjesztő tekercs a forgórész tengelyén található. Két rúdfélben van elhelyezve, mindegyik rúdfélnek hat nyúlványa van - ezeket csőrnek nevezik. A tengelyen csúszógyűrűk is vannak, kettő is, és ezeken keresztül kap áramot a gerjesztő tekercs. A gyűrűk leggyakrabban rézből készülnek, az acél vagy sárgaréz gyűrűk meglehetősen ritkák. A gerjesztő tekercs vezetékei közvetlenül a gyűrűkre vannak forrasztva.

A forgórész tengelyére egy vagy két ventilátor járókereket helyeznek el (számuk a kiviteltől függ), és egy hajtott hajtótárcsát rögzítenek. Két karbantartást nem igénylő golyóscsapágy alkotja a forgórész csapágyegységét. A tengely csúszógyűrűs oldalán görgős csapágy is elhelyezhető.

Az állórész a váltakozó elektromos áram létrehozásához szükséges, fémmagot és tekercseket egyesít, a mag lemezekből áll, ezek acélból készülnek. 36 hornya van benne a tekercseléshez, ezekbe a hornyokba tekercselések vannak fektetve, három van belőle, háromfázisú kapcsolatot alkotnak. A tekercsek hornyokba való fektetésének két módja van - a hullámmódszer és a hurokmódszer. A tekercseket csillag és delta áramkörök segítségével csatlakoztatják egymáshoz.

Mik ezek a diagramok?

• „Csillag” - a tekercsek egyes végei egy ponton vannak összekötve, a másik vége pedig a következtetések;
• A „háromszög” a tekercsek végeinek körkörös összekapcsolása egymás után, a következtetések a csatlakozási pontokból származnak.

A generátor szerkezeti elemeinek többsége a házban található. Két borítóból áll - elöl és hátul. Az első a hajtótárcsa felőli oldalon, a hátsó a csúszógyűrűs oldalon található. A burkolatok csavarokkal vannak rögzítve. A fedők gyártását leggyakrabban alumíniumötvözetből végzik. Nem mágneses, könnyű és könnyen elvezeti a hőt. A burkolatok felületén szellőző ablakok, valamint két vagy egy rögzítő mancs található. A lábak számától függően a generátortartót egylábúnak vagy kétlábúnak nevezik.

A kefeszerelvény arra szolgál, hogy biztosítsa a gerjesztőáram átvitelét az érintkezőgyűrűkre. Két grafitkeféből, azokat nyomó rugókból és egy kefetartóból áll. A modern gépek generátoraiban a kefetartó a feszültségszabályozóval egyetlen, szét nem választható egységben található.

Az egyenirányító egység a generátor által generált szinuszos feszültséget a jármű fedélzeti hálózatának egyenfeszültségévé alakítja. Ezek hűtőbordaként működő lemezek, szerelt diódákkal. A blokk hat teljesítmény félvezető diódát tartalmaz, mindegyik fázishoz két dióda tartozik, az egyik a „pozitív”, a másik a „negatív” kimenethez.

Sok generátoron a gerjesztő tekercs egy külön csoporton keresztül csatlakozik, amely két diódából áll. Ezek az egyenirányítók megakadályozzák, hogy az akkumulátor kisülési árama áthaladjon a tekercsen, amikor a motor nem jár. Ha a tekercseket csillag-elv szerint csatlakoztatják, két további teljesítménydiódát szerelnek fel a nulla terminálra, amelyek lehetővé teszik a generátor teljesítményének akár 15 százalékos növelését. Az egyenirányító egység speciális rögzítési helyeken forrasztással, hegesztéssel vagy csavarozással csatlakozik a generátor áramköréhez.

Feszültségszabályozó– célja a generátor feszültségének bizonyos határok között tartása. Jelenleg a generátorok félvezető elektronikus (vagy integrált) feszültségszabályozókkal vannak felszerelve.

Feszültségszabályozó konstrukciók:

• hibrid tervezés - rádióelemek és elektronikus eszközök együttes alkalmazása egy elektronikus áramkörben;
• integrált kialakítás - a szabályozó minden alkatrésze (nem számítva a végfokozatot) vékonyfilmes mikroelektronikai technológiával készül.

A feszültség stabilizálása, amelyre akkor van szükség, amikor a terhelés főtengelyének forgási sebessége és a motor megváltozik, automatikusan történik a terepi tekercsben lévő áram befolyásolásával. A szabályozó szabályozza az áramimpulzusok frekvenciáját és az impulzusok időtartamát.

A feszültségszabályozó a feszültség termikus kompenzálásával (a levegő hőmérsékletétől függően) megváltoztatja az akkumulátor töltéséhez szolgáltatott feszültséget. Minél magasabb a levegő hőmérséklete, annál kevesebb feszültség jut az akkumulátorra.

A generátort szíjhajtás hajtja, és biztosítja a forgórész forgását a főtengely fordulatszámát kétszer-háromszor meghaladó sebességgel. Különböző generátor-konstrukciókban poli-V-bordás vagy ékszíj használható:

1. Ékszíj rendelkezik a gyors kopás előfeltételeivel (ez a tárcsa fajlagos átmérőjétől függ), mivel az ékszíj alkalmazási körét a hajtott tárcsa mérete korlátozza.
2. V-bordás szíj Univerzálisabbnak tekinthető, a hajtott tárcsa kis átmérőjére alkalmazható, és segítségével nagyobb áttételi arány érhető el. A modern generátormodellek kialakításában poli-ékszíj található.

Van egy induktor nevű generátor, vagyis kefe nélküli. Van egy forgórésze, amely trafóvasból készült, összenyomott vékony lemezekből áll, az úgynevezett lágy mágneses passzív ferromasz rotor. A gerjesztő visszatekercselés az állórészre kerül. Az állórész és a forgórész közötti légrés mágneses vezetőképességének megváltoztatásával egy ilyen generátorban elektromotoros erő keletkezik.

Amikor a kulcsot elfordítják a gyújtáskapcsolóban, a kefeszerelvényen és a csúszógyűrűkön keresztül áram jut a terepi tekercsbe. A tekercsben mágneses mező indukálódik. A generátor forgórésze a főtengely forgásával mozogni kezd. Az állórész tekercseit a forgórész mágneses tere áthatolja. Az állórész tekercseinek kivezetésein váltakozó feszültség jelenik meg. Egy bizonyos forgási sebesség elérésekor a gerjesztő tekercs közvetlenül a generátorról táplálkozik, vagyis a generátor öngerjesztő üzemmódba lép.

A váltakozó feszültséget az egyenirányító egység egyenfeszültséggé alakítja. Ebben az állapotban a generátor biztosítja a szükséges áramot a fogyasztók tápellátásának és az akkumulátor töltéséhez.

A feszültségszabályozó akkor lép működésbe, amikor a terhelés és a főtengely fordulatszáma megváltozik. Szabályozza a gerjesztő tekercs kapcsolási idejét. A terepi tekercs kapcsolási ideje a külső terhelés csökkenésével és a generátor fordulatszámának növekedésével csökken. Az idő növekszik a terhelés növekedésével és a forgási sebesség csökkenésével. Ha az elfogyasztott áram meghaladja a generátor képességeit, az akkumulátor bekapcsol. A műszerfalon van egy figyelmeztető lámpa, amely figyeli a generátor működési állapotát.

A generátor fő paraméterei:

• Névleges feszültség;
• névleges gerjesztési frekvencia;
• névleges áram;
• öngerjesztési frekvencia;
• Hatékonyság (hatékonysági együttható).

A névleges feszültség 12 vagy 24 V, a feszültség értéke az elektromos rendszer kialakításától függ. A névleges áram a maximális kimeneti áram a névleges fordulatszámon (ez 6000 ford./perc).

Áram-sebesség karakterisztika– ez az áram függősége a generátor fordulatszámától.

A névleges értékeken kívül az áram-sebesség karakterisztika más pontokkal is rendelkezik:

• minimális áramerősség és minimális üzemi fordulatszám (a névleges áram 40-50%-a a minimális áramerősség);
• maximális áramerősség és maximális forgási sebesség (a maximális áramerősség legfeljebb 10%-kal haladja meg a névleges áramerősséget).

Videó