Sadržaj

1. Teorijska osnova
2. Dizajn i principi rada
3. Rotorski uređaj
4. Dobivanje električne struje
5. Relej regulatora napona
6. Video: Kako generator radi jednostavnim riječima
7. Zaključak

Generator je uključen u električni sustav svakog automobila. Njegova je zadaća pretvoriti mehanički rad u električnu energiju potrebnu za napajanje svih električnih sustava. Automobilski alternator mora ispunjavati sljedeće uvjete:

1. Njegove karakteristike moraju biti odabrane tako da u bilo kojem načinu vožnje dopuštaju prekoračenje progresivnog pražnjenja baterije.
2. Izlazni napon mora ostati stabilan u širokom rasponu brzina generatora kako se ne bi oštetili mrežni uređaji u vozilu.

Princip rada generatora i njegovih strukturnih jedinica isti su na svim vozilima, ti se uređaji razlikuju samo po izlaznim parametrima, dimenzijama i pouzdanosti, što ovisi o kvaliteti izrade.

Teorijska osnova

Rad alternatora temelji se na fenomenu elektromagnetske indukcije. Ako uzmete zavojnicu sa žicom i na nju pričvrstite galvanometar (osjetljivi ampermetar za fiksiranje malih vrijednosti jakosti struje), zatvorite vodič i dovedete do njega magnet, u njemu će se pojaviti električna struja koja će pokazati galvanometrom.

Istodobno, imajte na umu da se struja javlja u onim slučajevima kada se magnet pomiče i, kada se približava, struja ide u jednom smjeru, a kada se udaljava, u drugom, što fiksira igla galvanometra. Iz ovoga možemo izvesti zaključke o uvjetima potrebnim za pojavu električne struje:

• potreban je zatvoreni vodič s velikim brojem zavoja;
• mora pasti u izmjenično magnetsko polje, koje se povećava kada se magnet približi i smanjuje kada se ukloni;
• struja koja se javlja kada se magnetsko polje povećava bit će suprotna struji koja se javlja kada se ono smanjuje.

Kako bi se osigurala stalna promjena magnetskog polja koje prodire u zavojnicu s vodičem, može se jednostavno rotirati, postižući promjenu smjera struje jednaku frekvenciji rotacije magneta, budući da su južni i sjeverni pol magneta naizmjenično će mu prilaziti. Ovaj temeljni sustav temelji se na uređaju alternatora.

Dizajn i principi rada

Uređaj autogeneratora mnogo je kompliciraniji od dijagrama koji reproducira bit fenomena elektromagnetske indukcije. Konstrukcija s utorima sastavljena je od posebnih čeličnih ploča, u koje su postavljene zavojnice s vodičima, spojene u jedan električni krug. To se zove statorski namot, ako počnete rotirati magnet unutar njega, na kontaktima njegovog kruga pojavit će se napon. Veličina ovog napona izravno će ovisiti o snazi ​​magneta i brzini njegove rotacije.

Rotorski uređaj

Da biste se riješili ovog negativnog učinka, jer automobilski alternator mora proizvoditi napone u strogo određenim parametrima, umjesto trajnog magneta, u stator je ugrađen elektromagnet. To je čelična jezgra s namotanom bakrenom žicom kroz koju prolazi električna struja. U tom slučaju, jezgra se pretvara u magnet, čija snaga ovisi o količini struje koja prolazi kroz žicu. Namot je spojen na bateriju preko bakrenih prstenova i grafitnih četkica, jedan kontakt preko sklopke za paljenje spojen je na pozitivni terminal, a drugi kroz masu na negativni terminal. Da bi se magnetskom polju dao željeni smjer, namot se postavlja u šestopolne jezgre. Ovaj element naziva se rotor i nalazi se unutar jezgre.

Kada se krug zatvori kroz ključ za paljenje, električna struja prolazi kroz namot, jezgra se magnetizira, stvarajući dovoljno snažno magnetsko polje. No, budući da se rad generatora temelji na fenomenu elektromagnetske indukcije, rotor se mora rotirati vanjskom silom. Da biste to učinili, pričvršćen je na radilicu motora. Osovina rotora je postavljena na ležajeve na prednjem i stražnjem poklopcu generatora tako da se može slobodno okretati.

Sklop s četkama i relejem regulatora napona generatora, kao i diodni most, na koji je spojen statorski namot, montiran je na stražnjem poklopcu. Diodni most u generatoru je potreban za pretvaranje izmjenične struje primljene na stator u izravnu.

Princip rada diodnog mosta je da skupina dioda u njemu propušta struju u samo jednom smjeru, izjednačujući njegove karakteristike, kao rezultat toga, na izlazu se dobiva istosmjerna struja napona od 12 V, koja se dovodi do izlazni kontakt. Četke su pritisnute na prstenove rotora mekim oprugama kako bi se održao stalni kontakt.

Integrirani regulator napona, koji je montiran na vrhu držača četkice, smanjuje struju iz prekidača paljenja, što dovodi do smanjenja napona u namotu statora s povećanjem brzine motora i brzine rotora.

Dobivanje električne struje

Svrha generatora je opskrbiti sve električne sustave automobila energijom. Da bi se električna struja pojavila u namotu statora, rotor mora stvoriti izmjenično magnetsko polje koje se okreće unutar statora. Za to se koristi energija rotacije radilice motora.

Na osovinu rotora ugrađena je remenica u obliku klina, čvrsto pričvršćena maticom. Remenskim je pogonom spojen na sličnu remenicu na radilici. Prije se za to koristio pomoćni valjak, ali sada se koriste samo dvije remenice s V-rebrastim remenom. Rotor, koji se okreće zajedno s osovinom motora, stvara magnetsko polje, na statoru se pobuđuje napon koji hrani sve elemente sustava vozila.

Na modernim automobilima, u remenici rotora pojavila se kvačila alternatora za prekoračenje. Omogućuje vam značajno produljenje vijeka trajanja ovog uređaja i njegovog pogonskog remena. Tijekom ubrzanja i usporavanja, u praznom hodu, motor radi pod različitim opterećenjima, pa će brzina radilice biti različita. Ako se naglo uspori, tada će se osovina generatora po inerciji pokušati rotirati istom brzinom, što će dovesti do trzaja na remenu i negativno utjecati na mehaničko stanje cijelog sustava. Uz stalno ponavljanje ove situacije, pojas vrlo brzo, u pravilu, nakon 20 tisuća. km, samo pauza.

Spojka za pretjecanje u remenici alternatora sastoji se od unutarnjeg i vanjskog prstena. Vanjski je remenom spojen na radilicu, a unutarnji na osovinu rotora. U trenutku naglog usporavanja osovine ona proklizava i rotor se nastavlja rotirati po inerciji, a istovremeno klinasti elementi sprječavaju njegovo klizanje kada se brzina vratila povećava. U tome je uređaj i princip rada DC generatora na automobilu sličan konvencionalnom biciklu, kada se stražnji kotač okreće kada se pedale okreću, a kada se zaustave, nastavlja se rotirati po inerciji. Sada se remeni alternatora kreću 100 tisuća. km ili više.

Relej regulatora napona

Neophodan je integrirani regulator napona kako bi se napon koji odgovara njegovim nominalnim parametrima dovodio u mrežu na vozilu. Uređaj najjednostavnijeg generatora je takav da s povećanjem brzine vrtnje proporcionalno raste i brzina promjene magnetskog toka rotora, kao i izlazni napon. Ako se ovaj proces ne kontrolira, tada će napon doseći vrijednost pri kojoj će svi sustavi na vozilu otkazati.

Princip rada releja regulatora generatora je da kada se brzina statora povećava, on prati opasno povećanje napona kroz poseban senzor spojen na krug statora. Pomoću mehaničkog ili elektroničkog sustava upravljanja kontaktom, relej smanjuje struju koja se dovodi do namota rotora, zbog čega se povećanje frekvencije kompenzira smanjenjem jakosti magnetskog polja, a vrijednost napona ostaje normalna.

Video: Kako generator radi jednostavnim riječima

Zaključak

Uređaj i princip rada autogeneratora praktički se ne razlikuju od ostalih instalacija ove vrste, osim prisutnosti diodnog mosta koji izjednačava izmjenični napon. Osim toga, velike instalacije zahtijevaju dodatni uređaj koji se zove generatorski uzbuđivač.

Među čestim kvarovima ovog uređaja je i puknuće remena, što će signalizirati indikator pražnjenja baterije, koji će svijetliti tijekom vožnje. Da biste izbjegli ovaj problem, morate povremeno provjeravati njegovu napetost, za što samo trebate pritisnuti remen i pogledati u priručniku za upotrebu koliko milimetara treba pritisnuti.

Ponekad pokvare četke ili releji regulatora, koji se zamjenjuju jednom jedinicom. Ako se terminal akumulatora odspoji dok motor radi, postoji velika opasnost od kvara (kvara) diodnog mosta, koji će također trebati zamijeniti.