Характеристика и подключение генератора на камаз.
Чтобы обеспечить энергопотребители питанием, на авто устанавливается генератор, КАМАЗ может быть оборудован генератором, который отвечает требованиям. В статье дается описание устройства, приводятся тех.характеристики, возможные неполадки, а также способы их устранения.
Описание устройства
Генераторная установка является одним из основных узлов авто. Она обеспечивает питанием однопроводную электрическую схему автомобиля во время работы двигателя. В ее конструкцию входит генератор и регулятор напряжения (автор видео — yuriy s).
Расположен агрегат в верхней части мотора спереди. Его удерживают 3 лапы. Две из них крепят устройство к кронштейну, третья лапа служит креплением к натяжной планке. Приводится в действие через клиновые ремни. Они должны иметь расчетное напряжение, иначе устройство не будет эффективно работать. Поэтому на КАМАЗах устанавливают два ремня.
Принцип работы
Напряжение от АКБ передается на обмотку возбуждения благодаря щеткам и контактным кольцам, при условии, что включен выключатель приборов и стартер находится в положение «I» или «II». Вокруг нее возникает магнитное поле, благодаря которому на роторе появляется плюс и минус, соответствующие южному и северному полюсу. Когда ротор начинает работать, одновременно с ним меняется магнитный поток. Он пересекает обмотки катушек статора, в которых возникает переменный ток, который поступает в блок выпрямителей. В блоке он становится постоянным.
Выполняемые функции
Для запуска генераторной установки, нужен аккумулятор. Когда напряжение, возникающее при работе установки, будет превышать напряжение аккумулятора, агрегат начнет давать питание потребителям и заряжать АКБ.
Благодаря регулятору напряжения и генератору напряжение бортовой сети поддерживается в допустимых пределах.
Технические параметры
Генераторная установка Г273-А имеет номинальное напряжение 24 В и мощность 800 Вт. Номинальное напряжение генератора Г288 составляет 28 В, а мощность — 1000 ВТ. Генератор Г288 устанавливается на КАМАЗ 5320. Существуют и другие модели генераторов.
Компоненты устройства
Основными элементами генератора являются статор (2) и ротор (5). Кроме того, в конструкцию входят крышки (8), щеточный узел (1) и блок выпрямителей. На 2-х шарикоподшипниках вращается вал, на котором находится обмотка возбуждения. На одном конце вала находятся контактные кольца, которые соединены с обмоткой, на другом – вентилятор (6) и 2-хручьевой шкив (4). По кольцам скользят щетки. Блок выпрямителей и щетки находятся в крышке.
Регулятор напряжения оснащен тумблером сезонного переключения. При температуре ниже нуля градусов переключатель занимает крайнее правое положение, при температуре выше нуля – крайнее левое.
Основные неисправности и их устранение
Причины | Методы устранения |
Коленвал вращается с номинальной частотой, а амперметр показывает разрядный ток | |
Слабое натяжение ремня привода | Натянуть ремень. |
Загрязнения на контактных кольцах | Почистить с помощью бумажной салфетки, пропитанной бензином. |
Пробой в блоке выпрямителей | Заменить блок. |
Зависают щетки, износ щеток | Сняв щетки, нужно проверить их размер. Если высота меньше 10 мм, щетки следует заменить. Очистить от загрязнений. |
Произошло короткое замыкание обмоток статора | Меняется статор. |
Цепь возбуждения имеет обрыв | Прозвонить цепь и устранить обрыв. |
Обрыв или замыкание обмоток ротора | Замена ротора в целом. |
Принцип работы и схема подключение генератора
Содержание:
Генератор – механизм, который превращает механическую энергию в электрическую. Генератор имеет вал, на который насажен шкив, через который и получает вращения от коленчатого вала двигателя.
- Аккумуляторная батарея
- Выход генератора «+»
- Включатель зажигания
- Лампа-индикатор исправности генератора
- Помехоподавляющий конденсатор
- Положительные диоды силового выпрямителя
- Отрицательные диоды силового выпрямителя
- «Масса» генератора
- Диоды обмотки возбуждения
- Обмотки трех фаз статора
- Питание обмотки возбуждения, опорное напряжение для регулятора напряжения
- Обмотка возбуждения (ротор)
- Регулятор напряжения
Автомобильный генератор используют для питания электропотребителей, таких как: система зажигания, бортовой компьютер, автомобильная светотехника, система диагностики, а также есть возможность заряжать автомобильный аккумулятор. Мощность генератора легкового автомобиля составляет приблизительно 1 кВт. Автомобильные генераторы достаточно надежные в работе, потому что обеспечивают бесперебойную работу множеству приборов в автомобиле, а поэтому и требования к ним соответствующие.
Устройство генератора
Устройство автомобильного генератора подразумевает наличие собственного выпрямителя и регулирующей схемы. Генерирующая часть генератора с помощью неподвижной обмотки (статора) вырабатывает трёхфазный переменный ток, который далее выпрямляется серией из шести больших диодов и уже постоянный ток заряжает аккумулятор. Переменный ток индуцируется вращающимся магнитным полем обмотки (вокруг обмотки возбуждения или ротора). Далее ток через щётки и кольца скольжения подаётся на электронную схему.
Устройство генератора: 1.Гайка. 2.Шайба. 3.Шкив. 4.Передняя крышка. 5.Дистанционное кольцо. 6.Ротор. 7.Статор. 8.Задняя крышка. 9.Кожух. 10.Прокладка. 11.Защитная втулка. 12.Выпрямительный блок с конденсатором. 13.Щеткодержатель с регулятором напряжения.
Располагается генератор в передней части двигателя автомобиля и запускается с помощью коленчатого вала. Схема подключения и принцип работы генератора автомобиля одинаковый для любых автомобилей. Есть конечно некоторые отличия, но они, как правило, связаны с качеством изготовленного товара, мощностью и компоновкой узлов в моторе. Во всех современных автомобилях устанавливают генераторные установки переменного тока, которые включают не только сам генератор, но и регулятор напряжения. Регулятор равносильно распределяет силу тока в обмотке возбуждения, именно за счет этого и происходит колебание мощности самой генераторной установки в тот момент, когда напряжение на силовых клеммах выхода остается неизменным.
Новые автомобили чаще всего оборудованы электронным блоком на регуляторе напряжения, поэтому бортовой компьютер может контролировать величину нагрузки на генераторную установку. В свою очередь на гибридных автомобилях генератор выполняет работу стартер-генератора, аналогичная схема используется и в других конструкциях системы стоп-старт.
Принцип работы генератора авто
Схема подключения генератора ВАЗ 2110-2115
Схема подключения генератора переменного тока включает такие составляющие:
- Аккумулятор.
- Генератор.
- Блок предохранителя.
- Ключ зажигания.
- Приборная панель.
- Выпрямительный блок и добавочные диоды.
Принцип работы достаточно простой, при включении зажигания плюс через замок зажигания идет через блок предохранителей, лампочку, диодный мост и выходит через резистор на минус. Когда лампочка на приборной панели загорелась, далее плюс идет на генератор (на обмотку возбуждения), далее в процессе запуска двигателя шкив начинает вращаться, также вращается якорь, за счет электромагнитной индукции вырабатывается электродвижущая сила и появляется переменный ток.
Наиболее опасным для генератора является замыкание пластин теплоотводов, соединенных с «массой» и выводом «+» генератора случайно попавшими между ними металлическими предметами или проводящими мостиками, образованными загрязнением.
Далее в выпрямительный блок через синусоиду в левое плечо диод пропускает плюс, а в правое минус. Добавочные диоды на лампочку отсекают минусы и получаются только плюсы, далее он идет на узел приборной панели, а диод, который там стоит он пропускает только минус, в итоге лампочка гаснет и плюс тогда идет через резистор и выходит на минус.
Принцип работы автомобильного генератора постоянного, можно объяснить так: через обмотку возбуждения начинает течь небольшой постоянный ток, который регулируется управляющим блоком и поддерживается им на уровне чуть больше 14 В. Большинство генераторов в автомобиле способны вырабатывать как минимум 45 ампер. Генератор работает на 3000 оборотах в минуту и выше — если посмотреть на соотношение размеров ремней вентиляторов для шкивов, то оно по отношению к частоте двигателя составит два или три к одному.
Во избежание этого пластины и другие части выпрямителя генераторов частично или полностью покрывают изоляционным слоем. В монолитную конструкцию выпрямительного блока теплоотводы объединяются в основном монтажными платами из изоляционного материала, армированными соединительными шинками.
Далее рассмотрим схему подключения автомобильного генератора на примере автомобиля ВАЗ-2107.
Схема подключения генератора на ВАЗ 2107
Схема зарядки ВАЗ 2107 зависит от того, какой применяется тип генератора. Чтобы подзарядить аккумуляторную батарею на таких авто, как: ВАЗ-2107, ВАЗ-2104, ВАЗ-2105, которые стоят на карбюраторном двигателе, будет необходим генератор типа Г-222 или его аналог с максимальным током отдачи в 55А. В свою очередь автомобили ВАЗ-2107 у которых инжекторный двигатель используют генератор 5142.3771 или его прототип, который называется генератором повышенной энергии, с максимальным током отдачи 80-90А. Также можно устанавливать более мощные генераторы с током отдачи до 100А. Абсолютно во все виды генераторов переменного тока встраиваются выпрямительные блоки и регуляторы напряжения, они, как правило, изготовлены в одном корпусе со щетками либо съемные и крепятся на самом корпусе.
Схема зарядки ВАЗ 2107 имеет незначительные отличия в зависимости от года изготовления автомобиля. Самым главным отличием есть наличие или отсутствие контрольной лампы заряда, которая расположена на панели приборов, также способ ее подключения и наличие либо отсутствие вольтметра. Такие схемы в основном используются на карбюраторных автомобилях, тогда как на авто с инжекторными двигателями схема не меняется, она идентична с теми автомобилями, которые изготовлялись ранее.
Обозначения генераторных установок:
- “Плюс” силового выпрямителя: “+”, В, 30, В+, ВАТ.
- “Масса”: “-”, D-, 31, B-, M, E, GRD.
- Вывод обмотки возбуждения: Ш, 67, DF, F, EXC, E, FLD.
- Вывод для соединения с лампой контроля исправности: D, D+, 61, L, WL, IND.
- Вывод фазы: ~, W, R, STА.
- Вывод нулевой точки обмотки статора: 0, МР.
- Вывод регулятора напряжения для подсоединения его в бортовую сеть, обычно к “+” аккумуляторной батареи: Б, 15, S.
- Вывод регулятора напряжения для питания его от выключателя зажигания: IG.
- Вывод регулятора напряжения для соединения его с бортовым компьютером: FR, F.
Схема генератора ВАЗ-2107 тип 37.3701
- Аккумуляторная батарея.
- Генератор.
- Регулятор напряжения.
- Монтажный блок.
- Выключатель зажигания.
- Вольтметр.
- Контрольная лампа заряда аккумуляторной батареи.
При включении зажигания плюс от замка идет к предохранителю № 10, а затем уже поступает на реле контрольной лампы заряда аккумуляторной батареи, потом идет к контакту и на вывод катушки. Второй вывод катушки взаимодействует с центральным выводом стартера, где соединяются все три обмотки. Если контакты реле замыкаются, то и контрольная лампа горит. При запуске двигателя генератор вырабатывает ток и на обмотках появляется переменное напряжение 7В. Через катушку реле проходит ток и якорь начинает притягиваться, при этом контакты размыкаются. Генератор № 15 через предохранитель № 9 пропускает ток. Аналогично через генератор напряжения щетки получает питание обмотка возбуждения.
Схема зарядки ВАЗ с инжекторными двигателями
Такая схема идентичная схемам на других моделях ВАЗов. Она отличается от предыдущих, способом возбуждения и контроля на исправность генератора. Он может быть осуществлен при помощи специальной контрольной лампы и вольтметра на панели приборов. Также через лампу заряда происходит первоначальное возбуждение генератора в момент начала работы. Во время работы генератор работает “анонимно”, то есть возбуждение идет напрямую с 30-го вывода.Когда включается зажигание, то питание через предохранитель №10 идет на лампу зарядки в панели приборов. Далее через монтажный блок поступает на 61-й вывод. Три дополнительные диода обеспечивают питание регулятору напряжения, а он в свою очередь передает его на обмотку возбуждения генератора. В этом случае контрольная лампа будет гореть. Именно в тот момент, когда генератор будет работать на обкладках выпрямительного моста напряжение будет гораздо выше, чем у аккумуляторной батареи. В этом случае контрольная лампа не будет гореть, потому что напряжение с ее стороны на дополнительных диодах будет ниже, чем со стороны статорной обмотки и диоды закроются. Если во время работы генератора контрольная лампа горит в пол накала, то это может означать, что пробиты дополнительные диоды.
Проверка работы генератора
Проверить работоспособность генератора можно несколькими способами применяя определенные методы, например: можно проверить ток отдачи генератора, падение напряжения на проводе, который соединяет токовый вывод генератора с аккумуляторной батареей или проверить регулируемое напряжение.
Для проверки будет необходим мультиметр, автомобильный аккумулятор и лампа с припаянными проводами, провода для подключения между генератором и аккумулятором, а еще можно взять дрель с подходящей головкой, так как возможно придется крутить ротор за гайку на шкиве.
Элементарная проверка лампочкой и мультиметорм
Схема подключения: выходная клемма (В+) и ротор (D+). Лампу нужно подключить между основным выходом генератора В+ и контактом D+. После этого берем силовые провода и подключаем “минус” к минусовой клемме аккумулятора и к массе генератора, “плюс” соответственно к плюсу генератора и к выходу В+ генератора. Закрепляем на тиски и подключаем.
“Массу” нужно подключать в последнюю очень, чтобы не закоротить аккумулятор.
Включаем тестер в режим (DC) постоянного тока, цепляем один щуп на аккумулятор к “плюсу”, второй также, но к “минусу”. Далее, если все в рабочем состоянии, то должна загореться лампочка, напряжение в этом случае будет 12,4В. Затем берем дрель и начинаем крутить генератор, соответственно лампочка в этом момент перестанет гореть, а напряжение уже будет 14,9В. После чего добавляем нагрузку, берем галогенную лампу h5 и вешаем ее на клемму аккумулятора, она должна загореться. После чего в аналогичном порядке подключаем дрель и напряжение на вольтметре будет показывать уже 13,9В. В пассивном режиме аккумулятор под лампочкой дает 12,2В, а когда крутим дрелью, то 13,9В.
Схема проверки генератора
Строго не рекомендуется:
- Проводить проверку на работоспособность генератора путем короткого замыкания, то есть “на искру”.
- Допускать, чтобы генератор работал без включенных потребителей, также нежелательна работа при отключенном аккумуляторе.
- Соединение клеммы “30” (в некоторых случаях B+) с “массой” или клемму “67” (в некоторых случаях D+).
- Проводить сварочные работы кузова автомобиля при подключенных проводах генератора и аккумулятора.
Спрашивайте в комментариях. Ответим обязательно!
Схема зарядки акб КАМАЗ 5320
3. Система зарядки — 2
Будни камазиста — Пропала зарядка (замена регулятора напряжение )
КамаЗ работа генератора.
Правильное подключение генератора «КАМАЗ» Евро 2. Connect generator «KAMAZ» Euro 2.
Ремонт генератора Г 273 Камаз,МАЗ …
КамаЗ разбираем генератор часть 3 (проверка шоколадки )
Учимся читать электросхему автомобиля. Часть 1. Автоэлектрика.
Не горит лампа зарядки АКБ. Как найти причину.
принцип работы генератора
Ремонт генератора 3122.3771 Камаз,МАЗ…
Также смотрите:
- Где предохранители на КАМАЗе 55111
- Автоматический регулировочный рычаг тормозов КАМАЗ
- Коробка переключения передач КАМАЗ 141
- Мобильный госпиталь на базе КАМАЗа
- Тент на КАМАЗ 43101
- Регулировка кулисы КАМАЗ 740
- Водяная система КАМАЗ видео
- Площадка на КАМАЗ 5320
- Watch Full Movie Online And Download Underworld: Blood Wars (2016)
- Выбор поршневой КАМАЗ
- Прыгает стрелка тахометра КАМАЗ
- КАМАЗ для уборки картофеля
- Спинка сиденья КАМАЗ
- КАМАЗ лева все серии подряд
- Турбина для КАМАЗ 53229
Принцип работы автомобильного генератора, схема
Генератор — один из главных элементов электрооборудования автомобиля, обеспечивающий одновременное питание потребителей и подзаряд аккумуляторной батареи.
Принцип действия устройства построен на превращении механической энергии, которая поступает от мотора, в напряжение.
В комплексе с регулятором напряжения узел называется генераторной установкой.
В современных автомобилях предусмотрен агрегат переменного тока, в полной мере удовлетворяющий всем заявленным требованиям.
Устройство генератора
Элементы источника переменного тока спрятаны в одном корпусе, который также является основой для статорной обмотки.
В процессе изготовления кожуха применяются легкие сплавы (чаще всего алюминия и дюрали), а для охлаждения предусмотрены отверстия, обеспечивающие своевременный отвод тепла от обмотки.
В передней и задней части кожуха предусмотрены подшипники, к которым и крепится ротор — главный элемент источника питания.
В кожухе помещаются почти все элементы устройства. При этом сам корпус состоит из двух крышек, расположенных с левой и с правой стороны — около приводного вала и контрольных колец соответственно.
Две крышки объединяются между собой с помощью специальных болтов, изготовленных из алюминиевого сплава. Этот металл отличается незначительной массой и способностью рассеивать тепло.
Не менее важную роль играет щеточный узел, передающий напряжение на контактные кольца и обеспечивающий работу узла.
Изделие состоит из пары графитных щеток, двух пружин и щеткодержателя.
Также уделим внимание элементам, расположенным внутри кожуха:
- Ротор — элемент, имеющий одну обмотку и, по сути, представляющий собой электромагнит. Ротор находится на валу, а сверху обмотки установлен сердечник диаметром на 1,5-2,0 мм больше диаметра стартера. Ток подается с помощью медных колец, которые расположены на валу и объединены с обмоткой через специальные щетки.
- Обмотка — устройство, изготовленное из медной проволоки и закрепленное в пазы сердечника. Сам сердечник выполнен в форме окружности и изготавливается с применением специального материала, обладающего улучшенными магнитными качествами. В электротехнике металл носит название «трансформаторное железо». У статора есть три обмотки, связанные между собой и объединенные в звезду или треугольник. В точке объединения установлен диодный мост, обеспечивающий выпрямление напряжения. Обмотка изготовлена из специальной проволоки, имеющей двойную термоустойчивую изоляцию, покрытую специальным лаком.
- Реле-регулятор — ключевой элемент установки, обеспечивающий стабильное напряжение на выходе устройства. Монтаж регулятора может производиться в кожухе генератора или снаружи. В первом случае он находится возле графитных щеток, а во втором — там, где щетки крепятся к щеткодержателю (но в разных моделях авто монтаж может осуществляться по-разному). Ниже представлены реле-регуляторы с щеточным узлом.
- Выпрямительный мост — элемент, предназначенный для преобразования переменного тока на выходе статора в постоянное напряжение. Выпрямитель состоит из трех пар диодов, которые установлены на токопроводящем основании и попарно объединяются друг с дружкой. В среде автовладельцев и мастеров СТО диодный мост часто называется «подковой» из-за схожести с этим предметом.
Какие требования предъявляются к автомобильному генератору?
К генераторной установке автомобиля выдвигается ряд требований:
- Напряжение на выходе устройства и, соответственно, в бортовой сети должно поддерживаться в определенном диапазоне, вне зависимости от нагрузки или частоты вращения коленвала.
- Выходные параметры должны иметь такие показатели, чтобы в любом из режимов работы машины АКБ получала достаточное напряжение заряда.
При этом каждый автовладелец должен особое внимание уделять уровню и стабильности напряжения на выходе. Это требование вызвано тем, что аккумулятор чувствителен к подобным изменениям.
Например, в случае снижения напряжения ниже нормы АКБ не заряжается до необходимого уровня. В итоге возможны проблемы в процессе пуска мотора.
В обратной ситуации, когда установка выдает повышенное напряжение, аккумулятор перезаряжается и быстрее ломается.
Полезно почитать: Взорвался аккумулятор, причины и что делать.
Принцип работы автомобильного генератора, особенности схемы
Принцип действия генераторного узла построен на эффекте электромагнитной индукции.
В случае прохождения магнитного потока через катушку и его изменения, на выводах появляется и меняется напряжение (в зависимости от скорости изменения потока). Аналогичным образом работает и обратный процесс.
Так, для получения магнитного потока требуется подать на катушку напряжение.
Выходит, что для создания переменного напряжения требуются две составляющие:
- Катушка (именно с нее снимается напряжение).
- Источник магнитного поля.
Не менее важным элементом, как отмечалось выше, является ротор, выступающий в роли источника магнитного поля.
У полюсной системы узла присутствует остаточный магнитный поток (даже при отсутствии тока в обмотке).
Этот параметр небольшой, поэтому способен вызвать самовозбуждение только на повышенных оборотах. По этой причине по обмотке ротора пропускают сначала небольшой ток, обеспечивающий намагничивание устройства.
Упомянутая выше цепочка подразумевает прохождение тока от АКБ через лампочку контроля.
Главный параметр здесь — сила тока, которая быть в пределах нормы. Если ток будет завышенным, аккумулятор быстро разрядится, а если заниженным — возрастет риск возбуждения генератора на ХХ мотора (холостых оборотах).
С учетом этих параметров подбирается и мощность лампочки, которая должна составлять 2-3 Вт.
Как только напряжение достигает требуемого параметра, лампочка гаснет, а обмотки возбуждения питаются от самого автомобильного генератора. При этом источник питания переходит в режим самовозбуждения.
Снятие напряжения производится со статорной обмотки, которая выполнена в трехфазном исполнении.
Узел состоит 3-х индивидуальных (фазных) обмоток, намотанных по определенному принципу на магнитопроводе.
Токи и напряжения в обмотках смещены между собой на 120 градусов. При этом сами обмотки могут собираться в двух вариантах — «звездой» или «треугольником».
Если выбрана схема «треугольник», фазные токи в 3-х отмотках будут в 1,73 раза меньше, чем общий ток, отдаваемый генераторной установкой.
Вот почему в автомобильных генераторах большой мощности чаще всего применяется схема «треугольника».
Это как раз объясняется меньшими токами, благодаря которым удается намотать обмотку проводом меньшего сечения.
Такой же провод можно использовать и в соединениях типа «звезда».
Чтобы созданный магнитный поток шел по назначению, и направлялся к статорной обмотке, катушки находятся в специальных пазах магнитопровода.
Из-за появления магнитного поля в обмотках и в статорном магнитопроводе, появляются вихревые токи.
Действие последних приводит к нагреву статора и снижению мощности генератора. Для уменьшения этого эффекта при изготовлении магнитопровода применяются стальные пластины.
Выработанное напряжение поступает в бортовую сеть через группу диодов (выпрямительный мост), о котором упоминалось выше.
После открытия диоды не создают сопротивления, и дают току беспрепятственно проходить в бортовую сеть.
Но при обратном напряжении I не пропускается. Фактически, остается только положительная полуволна.
Некоторые производители автомобилей для защиты электроники меняют диоды на стабилитроны.
Главной особенностью деталей является способность не пропускать ток до определенного параметра напряжения (25-30 Вольт).
После прохождения этого предела стабилитрон «пробивается» и пропускает обратный ток. При этом напряжение на «плюсовом» проводе генератора остается неизменным, что не несет риски для устройства.
К слову, способность стабилитрона поддерживать на выводах постоянное U даже после «пробоя» применяется в регуляторах.
В результате после прохождения диодного моста (стабилитронов) напряжение выпрямляется, становится постоянным.
У многих типов генераторных установок обмотка возбуждения имеет свой выпрямитель, собранный из 3-х диодов.
Благодаря такому подключению, протекание тока разряда от АКБ исключено.
Диоды, относящиеся к обмотке возбуждения, работают по аналогичному принципу и питают обмотку постоянным напряжением.
Здесь выпрямительное устройство состоит из шести диодов, три их которых являются отрицательными.
В процессе работы генератора ток возбуждения ниже параметра, который отдает автомобильный генератор.
Следовательно, для выпрямления тока на обмотке возбуждения достаточно диодов с номинальным током до двух Ампер.
Для сравнения силовые выпрямители имеют номинальный ток до 20-25 Ампер. Если требуется увеличить мощность генератора, ставится еще одно плечо с диодами.
Режимы работы
Чтобы разобраться в особенностях функционирования автомобильного генератора, важно понять особенности каждого из режимов:
- В процессе пуска двигателя главным потребителем электрической энергии выступает стартер. Особенностью режима является создание повышенной нагрузки, что приводит к уменьшению напряжения на выходе АКБ. Как следствие, потребители берут ток только с аккумулятора. Вот почему при таком режиме батарея разряжается с наибольшей активностью.
- После завода двигателя автомобильный генератор переходит в режим источника питания. С этого момента устройство дает ток, который необходим для питания нагрузки в автомобиле и подзаряда АКБ. Как только аккумулятор набирает требуемую емкость, уровень зарядного тока снижается. При этом генератор продолжает играть роль главного источника питания.
- После подключения мощной нагрузки, например, кондиционера, обогрева салона и прочих, скорость вращения ротора замедляется. В этом случае автомобильный генератор уже не способен покрыть потребности автомобиля в токе. Часть нагрузки перекладывается на АКБ, который работает в параллель с источником питания и начинает постепенно разряжаться.
Регулятор напряжения — функции, типы, контрольная лампа
Ключевым элементом генераторной установки является регулятор напряжения — устройство, поддерживающее безопасный уровень U на выходе статора.
Такие изделия бывают двух типов:
- Гибридные — регуляторы, электрическая схема которых включает в себя как электронные приборы, так и радиодетали.
- Интегральные — устройства, в основе которых лежит тонкопленочная микроэлектронная технология. В современных автомобилях наибольшее распространение получил именно этот вариант.
Не менее важный элемент — контрольная лампа, смонтированная на приборной панели, по которой можно делать вывод о наличии проблем с регулятором.
Зажигание лампочки в момент пуска мотора должно быть кратковременным. Если же она горит постоянно (когда генераторная установка в работе), это свидетельствует о поломке регулятора или самого узла, а также необходимости ремонта.
Тонкости крепления
Фиксация генераторной установки производится при помощи специального кронштейна и болтового соединения.
Сам узел крепится в передней части двигателя, благодаря специальным лапам и проушинам.
Если на автомобильном генераторе предусмотрены специальные лапы, последние находятся на крышках мотора.
В случае применения только одной фиксирующей лапы, последняя ставится только на передней крышке.
В лапе, установленной в задней части, как правило, предусмотрено отверстие с установленной в нем дистанционной втулкой.
Задача последней заключается в устранении зазора, созданного между упором и креплением.
Крепление генератора Audi A8.
А так агрегат крепиться на ВАЗ 21124.
Неисправности генератора и способы их устранения
Электрооборудование автомобиля имеет свойство ломаться. При этом наибольшие проблемы возникают с АКБ и генератором.
В случае выхода из строя любого из этих элементов эксплуатация ТС в нормальном режиме работы становится невозможной или же авто оказывается вовсе обездвиженным.
Все поломки генератора условно делятся на две категории:
- Механические. В этом случае проблемы возникают целостностью корпуса, пружин, ременным приводом и прочими элементами, которые не связаны с электрической составляющей.
- Электрические. Сюда относятся неисправности диодного моста, износ щеток, замыкание в обмотках, поломки реле регулятора и прочие.
Теперь рассмотрим список неисправностей и симптомы более подробно.
1. На выходе недостаточный уровень зарядного тока:
- Пробуксовка приводного ремня. Решение — натянуть ремень и проверить подшипники на факт исправности, симптомы – свист ремня генератора.
- Зависание щеток. Для начала стоит вычистить щеткодержатель и щетки от загрязнений и убедиться в достаточности усилия.
- Обрыв цепочки возбуждения, подгорание контактных колес. Первая проблема решается путем поиска и устранения обрыва, а вторая — посредством зачистки и проточки контактных колец (если это требуется).
- Выход из строя регулятора напряжения.
- Задевание ротором статорного полюса.
- Обрыв цепочки, объединяющий генератор и АКБ.
2. Вторая ситуация.
Когда автомобильный генератор выдает необходимый уровень тока, но АКБ все равно не заряжается.
Причины могут быть разными:
- Низкое качество протяжки контакта «массы» между регулятором и основным узлом. В этом случае проверьте качество контактного соединения.
- Выход из строя реле напряжения — проверьте и поменяйте его.
- Износились или зависли щетки — замените или очистите от грязи.
- Сработало защитное реле регулятора из-за наличия замыкания на «массу». Решение — отыскать место повреждения и убрать проблему.
- Прочие причины — замасливание контактов, поломка регулятора напряжения, витковое замыкание в обмотках статора, плохое натяжение ремня.
3. Генератор работает, но издает повышенный шум.
Вероятные неисправности:
- Замыкание между витками статора.
- Износ места для посадки подшипника.
- Послабление шкивной гайки.
- Разрушение подшипника.
Ремонт генератора автомобиля всегда должен начинаться с точной диагностики проблемы, после чего причина устраняется путем профилактических мер или замены вышедшего из строя узла.
Рекомендации по замене
Практика эксплуатации показывает, что поменять автомобильный генератор несложно, но для решения задачи требуется соблюдать ряд правил:
- Новое устройство должно иметь аналогичные токоскоростные параметры, как и у заводского узла.
- Энергетические показатели должны быть идентичными.
- Передаточные числа у старого и нового источника питания должны совпадать.
- Устанавливаемый узел должен подходить по размерам и с легкостью крепится к мотору.
- Схемы нового и старого автомобильного генератора должны быть одинаковыми.
Учтите, что устройства, смонтированные на автомобилях зарубежного производства, фиксируются не так, как отечественного, к примеру, как на генератор TOYOTA COROLLA и Лада Гранта .Следовательно, если менять иностранный агрегат изделием отечественного производства, придется установить новое крепление.
Полезные советы в помощь
В завершение рассказа об автомобильных генераторах стоит выделить ряд советов, что необходимо, а чего нельзя делать автовладельцам в процессе эксплуатации.
Главный момент — установка, в процессе которой важно с предельным вниманием подойти к подключению полярности.
Если ошибиться в этом вопросе, выпрямительное устройство поломается и возрастает риск возгорания.
Аналогичную опасность несет и пуск двигателя при некорректно подключенных проводах.
Чтобы избежать проблем в процессе эксплуатации, стоит придерживаться ряда правил:
- Следите за чистотой контактов и контролируйте исправность электрической проводки автомобиля. Отдельное внимание уделите надежности соединения. В случае применения плохих контактных проводов уровень бортового напряжения выйдет за допустимый предел.
- Следите за натяжкой генератора. В случае слабого натяжения источник питания не сможет выполнять поставленные задачи. Если же перетянуть ремень, это чревато быстрым износом подшипников.
- Отбрасывайте провода от генератора и АКБ при выполнении электросварочных работ.
- Если контрольная лампочка загорается и продолжает гореть после пуска мотора, выясните и устраните причину.
Отдельное внимание стоит уделить реле-регулятору, а также проверке напряжения на выходе источника питания. В режиме заряда этот параметр должен быть на уровне 13,9-14,5 Вольт.
Кроме того, время от времени проверяйте износ и достаточность усилия щеток генератора, состояние подшипников и контактных колец.
Высота щеток должна измеряться при демонтированном держателе. Если последний износился до 8-10 мм, требуется замена.
Что касается усилия пружин, удерживающих щетки, оно должно быть на уровне 4,2 Н (для ВАЗ). При этом осматривайте контактные кольца — на них не должно быть следов масла.
Также автовладелец должен запомнить и ряд запретов, а именно:
- Не оставляйте машину с подключенной АКБ, если имеются подозрения поломки диодного моста. В противном случае аккумулятор быстро разрядится, и возрастает риск воспламенения проводки.
- Не проверяйте правильность работы генератора путем перемыкания его выводов или отключения АКБ при работающем двигателе. В этом случае возможна поломка электронных элементов, бортового компьютера или регулятора напряжения.
- Не допускайте попадания технических жидкостей на генератор.
- Не оставляйте включенным узел в случае, если клеммы АКБ были сняты. В противном случае это может привести к поломке регулятора напряжения и электрооборудования авто.
- Своевременно проводите замену ремня генератора.
Зная особенности работы генератора, нюансы его конструкции, основные неисправности и тонкости ремонта, можно избежать многих проблем с проводкой и АКБ.
Помните, что генератор — сложный узел, требующий особого подхода к эксплуатации.
Важно постоянно следить за ним, своевременно проводить профилактические мероприятия и замену деталей (при наличии такой необходимости).
При таком подходе источник питания и сам автомобиль прослужат очень долго.
Зарядка аккумуляторов с источником питания — Battery University
Узнайте, как заряжать аккумулятор без специального зарядного устройства.
Батареи можно заряжать вручную с помощью блока питания с настраиваемым пользователем напряжением и ограничением тока. Я подчеркиваю manual , потому что зарядка требует ноу-хау и ее нельзя оставлять без присмотра; прекращение начисления не автоматизировано. Из-за трудностей определения полного заряда никелевых батарей я рекомендую заряжать только свинцовые и литиевые батареи вручную.
Свинцово-кислотный
Перед подключением аккумулятора рассчитайте напряжение заряда в соответствии с количеством последовательно соединенных ячеек, а затем установите желаемое напряжение и ограничение тока. Чтобы зарядить 12-вольтную свинцово-кислотную батарею (шесть элементов) до предельного напряжения 2,40 В, установите напряжение на 14,40 В (6 x 2,40). Выберите зарядный ток в соответствии с размером батареи. Для свинцово-кислотной кислоты это от 10 до 30 процентов от номинальной мощности. Аккумулятор на 10 Ач при 30 процентах заряда примерно 3 А; процент может быть меньше.Стартерная батарея на 80 Ач может заряжаться до 8 А. (Уровень заряда 10 процентов равен 0,1C.)
Наблюдайте за температурой, напряжением и силой тока батареи во время зарядки. Заряжайте только при температуре окружающей среды в хорошо вентилируемом помещении. Когда аккумулятор полностью заряжен и ток упал до 3 процентов от номинального Ач, заряд завершается. Отключите зарядку. Также отключите заряд через 16–24 часа, если ток упал до минимума и не может упасть; высокий саморазряд (мягкое короткое замыкание) может препятствовать достижению аккумулятором низкого уровня насыщения.Если вам нужен плавающий заряд для готовности к работе, уменьшите напряжение заряда примерно до 2,25 В / элемент.
Вы также можете использовать источник питания для выравнивания напряжения свинцово-кислотной батареи, установив напряжение заряда на 10 процентов выше рекомендуемого. Время перезарядки критично, и его необходимо тщательно соблюдать. (См. BU-404: Что такое уравнительный заряд.)
Источник питания также может обращать сульфатирование. Установите напряжение заряда выше рекомендуемого уровня, отрегулируйте ограничение тока до минимального практического значения и наблюдайте за напряжением аккумулятора.Полностью сульфатированная свинцовая кислота может сначала потреблять очень небольшой ток, и по мере растворения сульфатного слоя ток будет постепенно увеличиваться. Повышение температуры и установка батареи на ультразвуковой вибратор также могут помочь в этом процессе. Если аккумулятор не принимает заряд через 24 часа, восстановление маловероятно. (См. BU-804b: Сульфатирование и способы его предотвращения.)
Литий-ионный
Литий-ионный заряжается так же, как свинцово-кислотный, и вы также можете использовать источник питания, но проявляйте особую осторожность.Проверьте напряжение полной зарядки, которое обычно составляет 4,20 В на элемент, и установите соответствующий порог. Убедитесь, что ни одна из последовательно соединенных ячеек не превышает это напряжение. (Схема защиты в коммерческом блоке делает это.) Полная зарядка достигается, когда элемент (-ы) достигает напряжения 4,20 В / элемент, а ток падает до 3 процентов от номинального тока или достигает дна и не может упасть дальше. После полной зарядки отсоедините аккумулятор. Никогда не позволяйте ячейке оставаться при 4,20 В более чем на несколько часов.(См. BU-409: Зарядка литий-ионных аккумуляторов.)
Обратите внимание, что не все литий-ионные аккумуляторы заряжаются до порогового значения напряжения 4,20 В на элемент. Фосфат лития-железа обычно заряжается до предельного напряжения 3,65 В на элемент, а титанат лития — до 2,85 В на элемент. Некоторые энергетические элементы могут принимать 4,30 В на элемент и выше. Важно соблюдать эти пределы напряжения. (См. BU-205: Типы литий-ионных аккумуляторов.)
NiCd и NiMH
Зарядка никелевых аккумуляторов с помощью источника питания является сложной задачей, поскольку обнаружение полного заряда основывается на сигнатуре напряжения, которая изменяется в зависимости от приложенного зарядного тока.Если вам необходимо зарядить NiCd и NiMH от регулируемого источника питания, используйте повышение температуры при быстрой зарядке на 0,3–1 ° C как показатель полной зарядки. При зарядке малым током оцените уровень оставшегося заряда и рассчитайте время зарядки. Пустой никель-металлгидридный аккумулятор емкостью 2 Ач будет заряжаться примерно за 3 часа при токе 750–1000 мА. Капельный заряд, также известный как плата за обслуживание, должен быть уменьшен до 0,05 ° C. (См. BU-407: Зарядка никель-кадмиевого сплава; BU-408: Зарядка никель-металлогидрида.)
Последнее обновление 27.02.2016
*** Пожалуйста, прочтите комментарии ***
Комментарии предназначены для «комментирования», открытого обсуждения среди посетителей сайта.Battery University отслеживает комментарии и понимает важность выражения точек зрения и мнений на общем форуме. Однако при общении необходимо использовать соответствующий язык, избегая спама и дискриминации.
Если у вас есть вопрос, вам нужна дополнительная информация, у вас есть предложение или вы хотите сообщить об ошибке, используйте форму «свяжитесь с нами» или напишите нам по адресу: [email protected]. Хотя мы прилагаем все усилия, чтобы точно ответить на ваши вопросы, мы не можем гарантировать результаты.Мы также не можем нести ответственность за любой ущерб или травмы, которые могут возникнуть в результате предоставленной информации. Пожалуйста, примите наш совет как бесплатную общественную поддержку, а не как инженерную или профессиональную услугу.
,Схема зарядного устройства для сотового телефонаМобильные телефоны обычно заряжаются от источника постоянного тока с регулируемым напряжением 5 В , поэтому в основном мы собираемся создать источник постоянного тока с регулируемым напряжением 5 В от 220 переменного тока. Этот источник постоянного тока может использоваться для зарядки мобильных устройств, а также в качестве источника питания для цифровых схем, макетных схем, микросхем, микроконтроллеров и т. Д.
Вы также можете построить 6 В постоянного тока, 9 В, 12 В, 15 В и т. Д., Используя соответствующий трансформатор, конденсатор и регулятор напряжения. Основная концепция остается прежней, вам просто нужно устроить радиатор для более высокого напряжения и тока.
Эта схема в основном состоит из понижающего трансформатора, двухполупериодного мостового выпрямителя и микросхемы стабилизатора напряжения 5 В (7805). Мы можем разделить эту схему на четыре части: (1) понижающее напряжение переменного тока (2) выпрямление (3) фильтрация (4) регулирование напряжения.
1. Понижающее напряжение переменного тока
Поскольку мы преобразуем 220 В переменного тока в 5 В постоянного тока, сначала нам понадобится понижающий трансформатор для снижения такого высокого напряжения. Здесь мы использовали понижающий трансформатор 9-0-9 1А, который преобразует 220В переменного тока в 9В переменного тока.В трансформаторе есть первичная и вторичная катушки, которые повышают или понижают напряжение в зависимости от числа витков в катушках.
Выбор подходящего трансформатора очень важен. Номинальный ток зависит от требований по току Цепь нагрузки (цепь, которая будет использовать генерацию постоянного тока). Номинальное напряжение должно быть больше требуемого напряжения. Значит, если нам нужно 5 В постоянного тока, трансформатор должен иметь номинальное значение не менее 7 В, потому что стабилизатору напряжения IC 7805 нужно как минимум на 2 В больше i.е. 7 В для обеспечения напряжения 5 В.
2. Исправление
Выпрямление — это процесс удаления отрицательной части переменного тока (AC) и, следовательно, создания частичного постоянного тока. Этого можно добиться, используя 4 диода. Диоды позволяют току течь только в одном направлении. В первом полупериоде переменного тока диоды D2 и D3 смещены в прямом направлении, а D1 и D4 смещены в обратном направлении, а во втором полупериоде (отрицательная половина) диоды D1 и D4 смещены в прямом направлении, а D2 и D3 смещены в обратном направлении.Эта комбинация преобразует отрицательный полупериод в положительный.
На рынке доступен двухполупериодный мостовой выпрямитель, который состоит из 4 внутренних диодов. Здесь мы использовали этот компонент.
3. Фильтрация
Выходной сигнал после выпрямления не является правильным постоянным током, это колебательный выход с очень высоким коэффициентом пульсаций. Нам не нужен этот пульсирующий выход, для этого мы используем конденсатор.Конденсатор заряжается до тех пор, пока форма волны не достигнет своего пика, и разряжается в цепи нагрузки, когда форма волны становится низкой. Таким образом, когда выходная мощность становится низкой, конденсатор поддерживает надлежащее напряжение в цепи нагрузки, тем самым создавая постоянный ток. Теперь, как следует рассчитать значение этого конденсатора фильтра. Вот формулы:
C = I * т / В
C = рассчитываемая емкость
I = максимальный выходной ток (допустим, 500 мА)
t = 10 мс,
Мы получим волну частотой 100 Гц после преобразования переменного тока 50 Гц в постоянный через двухполупериодный мостовой выпрямитель.Поскольку отрицательная часть импульса преобразуется в положительную, один импульс будет считаться двумя. Таким образом, период времени будет 1/100 = 0,01 секунды = 10 мс
.В = Пиковое напряжение — напряжение, подаваемое на микросхему регулятора напряжения (+2 больше номинального значения означает 5 + 2 = 7)
9-0-9 — это среднеквадратичное значение преобразований, поэтому пиковое напряжение составляет Vrms * 1,414 = 9 * 1,414 = 12,73 В
Теперь 1,4 В будет понижено на 2 диода (0,7 на диод), поскольку 2 будут смещены вперед для полуволны.
Итак, 12,73 — 1,4 = 11,33 В
Когда конденсатор разряжается в цепи нагрузки, он должен обеспечивать 7805 IC для работы 7805 В, поэтому в итоге V будет:
В = 11.33-7 = 4,33 В
Итак, теперь C = I * t / V
C = 500 мА * 10 мс / 4,33 = 0,5 * 0,01 / 4,33 = 1154 мкФ ~ 1000 мкФ
4. Регулирование напряжения
Стабилизатор напряжения IC 7805 используется для обеспечения регулируемого напряжения 5 В постоянного тока. Входное напряжение должно быть на 2 В больше, чем номинальное выходное напряжение для правильной работы ИС, это означает, что необходимо как минимум 7 В, хотя он может работать в диапазоне входного напряжения 7-20 В. Внутри регуляторов напряжения есть все схемы для обеспечения должного регулируемого постоянного тока.К выходу 7805 следует подключить конденсатор емкостью 0,01 мкФ, чтобы устранить шум, возникающий при переходных изменениях напряжения.
Вот полная принципиальная схема зарядного устройства сотового телефона :
Вы должны быть очень осторожны при построении этой схемы, так как здесь задействована сеть переменного тока 220 В.
,Зарядка аккумуляторов от USB-порта — Battery University
Ознакомьтесь с ограничениями при зарядке аккумулятора с помощью зарядного устройства USB.
Универсальная последовательная шина (USB) была представлена в 1996 году и с тех пор стала одним из наиболее распространенных и удобных интерфейсов для электронных устройств. Compaq, DEC, IBM, Intel, NEC и Nortel внесли свой вклад в разработки с целью упрощения подключения периферийных устройств к ПК, а также обеспечения большей скорости передачи данных, чем это было возможно с более ранними интерфейсами.Порт USB также можно использовать для зарядки личных устройств, но с учетом ограничения тока в 500 мА в оригинальной конструкции, это могло быть второстепенным.
Типичная сеть USB состоит из хоста, которым часто является ПК, и периферийных устройств, таких как принтер, смартфон или камера. Данные передаются в обоих направлениях, но питание однонаправлено и всегда течет от хоста к устройству. Хост не может получать питание от внешнего источника.
С 5 В и 500 мА для версии USB 1.0 и 2.0, а также 900 мА на USB 3.0, USB может заряжать небольшой одноэлементный литий-ионный аккумулятор. Однако существует опасность перегрузки USB-концентратора при подключении слишком большого количества устройств. Зарядка устройства, которое потребляет 500 мА, подключенного вместе с другими нагрузками, превысит ограничение по току порта, что приведет к падению напряжения и возможному сбою системы. Чтобы предотвратить перегрузку, некоторые хосты включают цепи ограничения тока, которые отключают питание при перегрузке.
Оригинальный порт USB может заряжать только небольшую одноэлементную литий-ионную батарею.Заряд батареи 3,6 В начинается с подачи постоянного тока до пика напряжения 4,20 В на элемент, после чего напряжение достигает пика, и ток начинает спадать. (См. BU-409: Зарядка литий-ионных аккумуляторов.) Из-за падения напряжения в кабеле и разъемах, которое составляет около 350 мВ, а также потерь в цепи зарядки, напряжение питания 5 В может быть недостаточно высоким для полной зарядки аккумулятора. , Это небольшая проблема; аккумулятор заряжается только до 70% заряда и обеспечивает немного меньшее время работы, чем при полностью заряженном состоянии.Преимущество: литий-ионный аккумулятор прослужит дольше, если он не будет полностью заряжен.
Стандартные USB-штекеры A и B, как показано на Рисунке 1, имеют четыре контакта и экран. Контакт 1 подает + 5 В постоянного тока, а контакт 4 образует землю, которая также подключается к экрану. Два более коротких контакта, 2 и 3, помечены D- и D + и несут данные. При зарядке аккумулятора эти контакты не имеют другой функции, кроме согласования тока.
Рис. 1. Конфигурация контактов стандартных USB-разъемов A и B, вид со стороны ответных частей вилок. Контакт 1 имеет + 5 В постоянного тока (красный провод), а 4 — заземление (черный провод). Корпус подключается к земле и обеспечивает экранирование. Контакт 2 (D-, белый провод) и контакт 3 (D +, зеленый провод) несут данные. |
Помимо стандартных конфигураций типа A и типа B с 4 контактами, есть также USB Mini-A, Mini-B, Micro-A и Micro-B, которые включают в себя контактный штырь, позволяющий определить, какой конец кабеля подключен дюйма. Внешний контакт 1 является положительным, а контакт 4 — отрицательным.USB-кабели обычно имеют стандартный тип A на одном конце и тип B, Mini-B или Micro-B на другом. Новый разъем типа C, описанный ниже, имеет 24 контакта и работает по стандарту USB 3.1.
Подача энергии
USB 2.0 с током 500 мА имеет ограничения при зарядке аккумулятора смартфона или планшета большего размера. Продолжение работы смартфона на ярком экране во время зарядки может привести к полной разрядке аккумулятора, так как USB не может удовлетворить и то, и другое. Для подключения высокоскоростного дисковода требуется более 500 мА, и это может вызвать проблемы с питанием исходного USB-порта.
В 2008 году USB 3.0 решил проблему нехватки электроэнергии, повысив ток до 900 мА. Этот текущий потолок был выбран, чтобы тонкий провод заземления не мешал высокоскоростной передаче данных при полной нагрузке.
Из-за потребности в большей мощности Форум разработчиков USB выпустил в 2007 году спецификацию зарядки аккумулятора, которая обеспечивает более быстрый способ зарядки от хоста USB. Это привело к тому, что выделенный порт для зарядного устройства (DCP) служил USB-зарядным устройством, обеспечивая токи 1500 мА и выше при подключении DCP к розетке переменного тока или транспортному средству.Чтобы активировать DCP, контакты D- и D + внутренне соединены резистором на 200 Ом или меньше. Это отличает DCP от оригинальных портов USB, по которым передаются данные. Некоторые продукты Apple ограничивают ток заряда, подключая резисторы разных номиналов к контактам D + и D-.
Для поддержки зарядки и передачи данных при использовании DCP предлагается Y-образный кабель, который подключается к исходному USB-порту для потоковой передачи данных и к порту DCP для удовлетворения потребностей в зарядке. Это кажется логичным решением, но в спецификации соответствия USB указано, что «использование Y-кабеля запрещено на любом периферийном USB-устройстве», что означает, что «если периферийное USB-устройство требует больше энергии, чем допускается спецификацией USB, для которой оно предназначено , то он должен быть автономным.«Y-образные кабели и так называемые адаптеры для зарядки аксессуаров (ACA) используются без видимых трудностей.
Возникает вопрос: «Могу ли я вызвать повреждение, подключив свое устройство к зарядному устройству USB, которое выдает ток, превышающий 500 мА и 900 мА?» Ответ: нет . Устройство рисует только то, что ему нужно, и не более того. Аналогия — включение лампы или тостера в розетку переменного тока. Лампа требует небольшого тока, в то время как тостер работает на максимуме. Большая мощность зарядного устройства USB сократит время зарядки.
Спящий режим и зарядка
В большинстве случаев выключение компьютера также отключает USB. Некоторые ПК имеют спящий режим
.