Устройство и работа генератора переменного тока

Для питания электрическим током всех потребителей при работе двигателя и подзарядки аккумуляторной батареи, компенсируя ее расход энергии при пуске двигателя, служит генератор. На современных автомобилях устанавливаются генераторы, представляющие собой синхронные электрические машины переменного тока с электромагнитным возбуждением, с встроенным выпрямителем на кремниевых диодах и электронным регулятором напряжения. Ротор генератора приводится во вращение от шкива коленчатого вала двигателя ремнем.

Генератор переменного тока состоит из статора, ротора и выпрямительного устройства.

Генератор преобразует механическую энергию в электрическую. В отличие от ранее использовавшихся генераторов постоянного тока в настоящее время применяют, в основном, генераторы переменного тока как более надежные и меньшие по размерам и массе.

Поскольку частота вращения генератора зависит от частоты вращения коленчатого вала двигателя, которая меняется в широких пределах, то для поддержания заданного напряжения генератора в нагрузке применяют регулятор напряжения. Название «генератор переменного тока» условно, поскольку в нем устанавливают блок полупроводниковых выпрямителей, благодаря которому потребителям поступает постоянный ток.

Основными элементами генератора Г-222 (рис.3) являются статор и ротор. Статор, к составным частям которого относятся сердечник (19)и неподвижная обмотка (20),установлен в корпусе (17)и зафиксирован крышкой (1) с помощью стяжного болта (21). Ротор состоит из клювообразных полюсных наконечников (15),размещенных на валу (6),опирающемся на подшипники (5) и (16). Вал приводится во вращение посредством шкива (14)с помощью клиновидного ремня от коленчатого вала двигателя.

При работе генератора по обмотке (18) возбуждения ротора проходит ток, подводимый от аккумуляторной батареи через регулятор напряжения и щетки (12),размещенные в щеткодержателе (11)и опирающиеся на контактные кольца (4). Этот ток создает магнитное поле возбуждения, которое распределяется между клювообразными полюсами и при вращении ротора индуцирует в обмотке статора переменный ток. Переменный ток поступает в блок (2)полупроводниковых выпрямителей, а подключение к потребителям осуществляется посредством вывода (8).

Рис.3.

Генератор Г-222:

а — общий вид; б — полюсные наконечники ротора; в — статор с обмоткой;

1 — крышка; 2 — блок выпрямителей; 3— винт; 4 — контактные кольца; 5и 16— подшипники; 6— нал; 7— чехол вывода; 8 — вывод выходного напряжения; 9 — вывод обмотки возбуждения; 10 — крышка; 11 — щеткодержатель; 12 — щетки; 13 — болт; 14— шкив; 15— полюсные наконечники; 17 — корпус; 18 — обмотка ротора; 19— сердечник статора; 20 — обмотка статора; 21— стяжной болт; 22 — стальная втулка; 23 — резиновая втулка; 24 — шайба.

В генераторе (см. схему на рис.4) используется двухполупериодный трехфазный выпрямитель (2)на полупроводниковых диодах. Фазовые обмотки (1)статора соединены в звезду и подключены к средним точкам трех пар последовательно соединенных диодов. Положительные и отрицательные выводы каждых трех диодов объединены.

Обмотка (7) возбуждения посредством контактных колец и щеток (6) через регулятор (5) напряжения, ключ (4) зажигания подключена к положительному выводу аккумуляторной батареи, соединенной с выводом аналогичной полярности выпрямителя генератора.

Рис.4

Электрическая схема генератора

1— статорная обмотка генератора; 2— блок выпрямительных диодов; 3 — аккумуляторная батарея; 4 — ключ зажигания; 5— регулятор напряжения; 6 — щеточный узел генератора; 7 — обмотка возбуждения.