Первый генератор переменного тока был Г250. Его модификации применялись на автомобилях: ГАЗ, УАЗ, ЗИЛ, ПАЗ, Урал,Москвич.
На его базе разработаны новые модели генераторов для автомобилей ВАЗ, КамАЗ, комбайнов, тракторов и другой сельскохозяйственной техники
Это была трёхфазная электрическая машина. Её корпус состоял из двух половинок, в которых устанавливались передние и задние подшипники, неподвижная обмотка статора, выпрямительный блок, щектодержатели, ротор. Основными главными элементами являлись: ротор-стальной вал 7 и статор, с их обмотками.
Подвижная обмотка 9 ротора питалась от аккумуляторной батареи с мощью контактных колец и щеток, скользящих по ним-так передавался ток. Неподвижная обмотка статора 11 представляла собой 3 обмотки, соединенных звездой. Каждая обмотка имела 6 катушек, закрепленных на выступах в корпусе статора 12, сделанного из специальной электротехнической стали, хорошо проводящей магнитные потоки. Каждый свободный конец обмотки (фазы) соединялся с 2-мя диодами выпрямительного блока 13, на выходе из которых формировался положительный и отрицательный вывод генератора. Именно в обмотках статора возникал электрический ток.
принцип работы генератора
Рисунок 1 Устройство и принцип работы генератора Г250
Но для того чтобы понять как работал генератор, обратимся к урокам физики за 8-9 класс. Вспомним такое понятие как Явление электромагнитной индукции: » Если в изменяющиеся, по величине или направлению, магнитное поле, внести проводник, то в нём возникнет электродвижущая сила» . Таким образом подвижная обмотка ротора нужна для создания магнитного поля и изменения его по направлению. Поэтому генератор и начинает выдавать ток только когда его ротор раскрутится для определённых оборотов.
П оэтому ротора часто называют обмоткой возбуждения
Есть и другие генераторы, в которых используется и зменение магнитного поля по величине , но о них мы погорим позже.
На рисунке 1 показано как меняются магнитные полюсы при вращении ротора вокруг обмоток (фаз) статора.
Диоды — это полупроводниковые электронные приборы, которые проводят ток только в одном направлении.
В нашем генераторе используется принцип возбуждения электрического тока в неподвижной обмотке с помощью создание переменного магнитного поля. То есть имеются две индуктивности. Следовательно и правило трансформатора здесь тоже будет работать
Рисунок 2-правило трансформатора
Назовём ток, протекающий по обмотке возбуждения, током первичной обмотки, а напряжение на выводах генератора -напряжением вторичной обмотки . По формуле в, что эти два параметра работы генератора прямопропорциональны. То есть, чем больше ток в обмотке возбуждения, тем выше напряжение на выходе и на оборот чем меньше сила тока в обмотке возбуждения, тем и ниже напряжение на выходе.
Этот принцип используется в регуляторах напряжения, устройствах поддерживающих напряжение бортовой сети при работе двигателя в определённых пределах. А как у меньшить силу ток. Да кратковременно разомкнуть цепь , потом сомкнуть, по аналогии с контактным прерывателем в системе зажигания.
Автоэлектрик раскрыл все секреты работы генератора и его неисправности!!!
В современных регуляторах напряжения используют свойство транзистора прерывать ток. Говоря коротко, при определенном напряжении переход коллектор-эмиттер открыт и через транзистор проходит ток. При превышении этого напряжения он закрывается и цепь обмотки возбуждения размыкается. Эти колебания происходят множество раз.
Одним из первых контактно-транзисторным регулятором является реле-регулятор РР-362, применяемый с генератором переменного тока Г-250 на автомобилях «Москвич», ГАЗ-5ЭА и их модификациях.
Об его устройстве и работе подробно можно прочитать здесь: http://stroy-technics.ru/article/ustroistvo-i-rabota-kontaktno-tranzistornogo-regulyatora-napryazheniya-rr-362.
Данный регулятор работал с щеточным узлом, у которого одна щётка соединена с массой, другая через вывод «Ш» генератора подключена к выводу «Ш» реле-регулятора (РР) 362
Источник: dzen.ru
Схема генератора автомобиля
Выводы генераторных установок могут иметь обозначения следующего вида: плюсовой обозначаться: «+», В, 30, В+, ВАТ; минусовой вывод: «-«, D-, 31, B-, M, E, GRD; вывод обмотки возбуждения: Ш, 67, DF, F, FLD; вывод контрольной лампы исправности цепи генератора:D, D+, 61, L, WL, IND; вывод фазы статора: ~, W, R, STA; нулевой вывод статарной обмотки : 0, Мр; плюсовой вывод регулятора напряжения для соединения с АБ: Б, 15, S; вывод регулятора соединяемый с замком зажигания: IG; вывод регулятора для соединения с бортовым компьютером: FR, F.
Схема генератора автомобиля особенности подключения.
Конструкция генераторов различных производителей принципиально не отличается между собой. Основным их отличием является схема генератора автомобиля, типа реле возбуждения и как следствие, схема возбуждения генератора. Между собой регуляторы разных типов не взаимозаменяемые, так как одни коммутирующий элемент в одном случае подаёт «+» на обмотку возбуждения (рис.
1), а другой по «-» (рис. 2). Плюс во втором случае на обмотку возбуждения подаётся постоянно при включении замка зажигания. Эти схемы генератора ВАЗ (классика кроме 04, 05, 07) и др. автомобильных генераторов имеющих регуляторы напряжения находящиеся вне генератора.
Серьёзный недостаток, генераторов с выносным регулятором напряжения, большое число соединений в цепи регулятора, что может привести к потерям и следовательно к перезаряду АБ. Более перспективна схема где регуляторы расположены внутри.
Для предотвращения подачи напряжения на обмотку возбуждения при заглушенном двигателе, через регулятор напряжения, используются три дополнительных диода. Так же в этой схеме введена подпитка обмотки возбуждения от контрольной лампы, параллельно которой находится сопротивление которое подпитывает обмотку при перегорании лампы (рис. 3 и 4).
На зарубежных генераторах в место диодов в выпрямительном блоке последнее время применяются стабилитроны, что позволяет снизить скачки напряжения при аварийной работе генератора и предотвращения выхода из строя электронных устройств. Последнее время появились отечественные генераторы без дополнительных диодов в выпрямительном блоке что немного упрощает его , но существенно усложняет и удорожает регуляторы напряжения, что при нашем производстве существенно снижает долговечность генератора. Эта схема генератора автомобиля впервые применялась в японских и американских генераторах. 
5 комментариев для “ Схема генератора автомобиля ”
День добрый. уже вторую неделю пытаюсь разобраться как подключить генератор (toyota land cruiser 70 1989г). изначально был генератор с внешним мех регулятором. интересует несколько вопросов:
1)возможно ли регулировать напряжение электронным регулятором 59,3702 вместо родного механического регулятора2737054250?
2)имеется еще один генератор со встроенным регулятором. возможно ли переделать эл схему под него?
3) в щеткодержателе есть элемент между минусом и плюсом. похоже это резистор. это так?зачем он нужен?мультиметр показывает его сопротивление 65Мом. это нормально?
4)чтобы щетки работали нужно чтобы они были притерты всей поверхностью к кольцам ротора?или будет работать если есть соприкосновение малым участком только?
5)можете дать ссылку где объясняется как возбуждается ротор? я так понимаю что это происходит запиткой через одну из щеток?правильно?
6)за счет чего гаснет лампа индикаторная зарядки?
7)как можно проверить встроенный регулятор типа 126000-0180 и внешний регулятор типа transpo-cn in555-0923-12v?
вы уж простите, если вопросов много. голова уже кипит. разные варианты пробую , пока не получается. помогите, если есть время.
заранее благодарю. павел.
Здравствуйте. Отвечу по пунктам.
1. Регулятор лучше заменить на жигулёвский 121.3702 или аналог
2. Генератор подключить скорее всего можно, но точно можно сказать только зная хотя бы марку генератора. В статье «Схема подключения генератора» можно найти схему Вашего генератора.
3. На щётках скорее всего стоит конденсатор, необходим для поглощения радиопомех от искрения на щётках.
4. Для работы генератора достаточно что бы контакт колец со щётками был надёжный, площадь большого значения не имеет.
5. Принцип работы генератора переменного тока описана в статье «Работа генератора»
6. Лампа может управляться реле или включаться в цепь первоначального возбуждения. Во втором случае она тухнет так как теряет минус при работе генератора, на этом выводе появляется плюс вырабатываемый генератором.
7. Регуляторы проверяются практически все одинаково. Возможно Вам поможет статья «Проверка регулятора напряжения»
Если свяжетесь со мной через соцсети или любой мессенджер, то я возможно смогу Вам помочь быстрее.
Наверное Аня имела в виду схему подключения счётчика пробега. А мне бы хотелось посмотреть на принципиальную схему устройства электронного реле регулятора на мокро контролёре.
Источник: avtolektron.ru
Устройство автомобилей
Генераторная установка, или, как ее обычно называют – генератор, является основным источником электрического тока на автомобиле. Следует отметить, что генераторная установка включает не только генератор, как таковой, но и его привод, а также устройства для регулирования и преобразования вырабатываемого напряжения.
Генераторами называют электрические машины, преобразующие механическую энергию в электрическую. В принципе генераторами электрической энергии являются машины, преобразующие любой вид энергии – тепловую, ядерную, химическую, световую и т. д. в электрическую. Но традиционно сложилось так, что генераторами обычно называют машины, преобразующие механическую энергию движения в электроэнергию.
Чаще всего для такого преобразования в генераторах используют механическую энергию вращения одного из элементов конструкции, называемого якорем или ротором.
Принципиально возможно преобразование механической энергии поступательного движения какого-либо тела в электрическую энергию, но такой тип генераторов на практике не используется из-за сложности конструкции и малой эффективности.
Автомобильный генератор получает механическую энергию от коленчатого вала двигателя, с которым связан приводом, чаще всего — клиноременным или плоскоременным. Полученная в результате работы генератора электрическая энергия используется для питания электропотребителей автомобиля — системы зажигания, освещения и сигнализации, электрических приводов и контрольно измерительных приборов, компьютерных устройств и т. п., а также для зарядки аккумуляторной батареи.
Поскольку количество и суммарная мощность потребителей электроэнергии в современных автомобилях прогрессивно растет, используемые для получения электрической энергии генераторы обладают высокой мощностью, которая может достигать 1 кВт и даже более. Эту мощность генератор «отнимает» у двигателя, снижая его динамические и экономические показатели. Тем не менее, с такими потерями приходится мириться, поскольку современный автомобиль, даже дизельный, без электрической энергии далеко не уедет.
На автомобилях могут применяться генераторы постоянного или переменного тока.
История изобретения генератора
Работа генератора, преобразующего механическую энергию в электроэнергию, основана на явлении магнитоэлектрической индукции, которое обычно (и не совсем правильно) называют явлением электромагнитной индукции.
Электромагнитная индукция — явление возникновения электрического тока в замкнутом контуре при изменении магнитного потока, проходящего через него. Практически это может быть достигнуто, например, перемещением металлической рамки в магнитном поле, создаваемом постоянным магнитом.
Явление было открыто и описано английским физиком Майклом Фарадеем (Michael Faraday, 1791–1867) в 1831 году.
Изучением природы электрических явлений при воздействии на проводник постоянным магнитом занимались многие ученые, однако Фарадей первым опубликовал свои опыты и сделал надлежащие выводы.
Анализируя результаты опытов по изучению электромагнитной индукции Фарадей обнаружил, что электродвижущая сила, возникающая в замкнутом проводящем контуре, пропорциональна скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную этим контуром. Величина электродвижущей силы (ЭДС) не зависит от того, что является причиной изменения потока — изменение самого магнитного поля или движение контура (или его части) в магнитном поле.
Электрический ток, вызванный этой ЭДС, называется индукционным током.
Возникновение ЭДС объясняется действием сил магнитного поля на находящиеся в проводниках свободные электроны, которые начинают направленно перемещаться, скапливаясь на одном из концов проводника. В итоге этого движения электронов на одном конце проводника возникнет отрицательный электрический заряд, а на другом конце — положительный.
Разность потенциалов на концах проводника численно равна индуцированной в проводнике ЭДС. Индуцирование ЭДС в проводнике происходит независимо от того, включен ли он в какую-либо электрическую цепь либо нет. Если присоединить концы этого проводника к какому-либо приемнику электрической энергии, то под воздействием разности потенциалов по замкнутой цепи потечет электрический ток.
Считается, что первый генератор электрического тока, основанный на явлении электромагнитной индукции, был построен в 1832 г. парижским изобретателем Ипполитом Пикси (Hippolyte Pixii, 1808–1835). Этот генератор годился лишь для демонстрационных целей, а не для практического использования, поскольку приходилось вручную вращать тяжёлый постоянный магнит, благодаря чему в двух проволочных катушках, укрепленных неподвижно вблизи его полюсов, возникал переменный электрический ток.
В дальнейшем генератор Пикси был усовершенствован, и стал применяться в различных областях машиностроения.
Генераторы постоянного тока
До 60-х годов основным источником энергии автомобилей являлись генераторы постоянного тока, в которых, как и следует из названия, механическая энергия преобразуется в электрическую энергию постоянного тока.
Генератор постоянного тока состоит из статора — неподвижного корпуса с размещенными в нем электромагнитными элементами, вращающегося якоря с обмотками, и коллектора со щеточным узлом.
Якорь снабжен несколькими обмотками из токопроводящих катушек, которые при вращении якоря пересекают магнитное поле неподвижного статора, в результате чего в обмотках индуцируется электродвижущая сила — ЭДС.
Величина ЭДС в обмотках при вращении якоря постоянно изменяется по величине и по направлению в зависимости от положения катушек относительно магнитного поля статора.
Посредством коллекторного узла индуцируемая в обмотках статора ЭДС снимается в электрическую цепь для дальнейшей обработки и приведения к требуемым параметрам.
Принцип работы генератора постоянного тока основан на том, что если в постоянном магнитном поле вращать токопроводящую рамку с разомкнутыми концами, в ней индуцируется ЭДС, а на ее концах рамки появляется разность потенциалов.
Упрощенная схема генератора постоянного тока приведена на рис. 1.
В магнитном поле постоянного магнита вращается стальной цилиндрический сердечник, в продольных пазах которого размещен диаметральный виток abcd. Начало d и конец a этого витка присоединены к двум взаимно изолированным медным полукольцам, образующим коллектор, который вращается вместе со стальным сердечником.
По коллектору скользят неподвижные контактные щетки А и В, от которых отходят провода к потребителю энергии R. Стальной сердечник с витком (обмоткой) и коллектором образует вращающуюся часть генератора постоянного тока – якорь.
Если с помощью какой-либо внешней силы вращать якорь, то стороны витка будут пересекать магнитное поле, и в обмотках якоря будет возникать ЭДС, величина которой определяется по формуле:
где B – индукция; l – длина стороны витка; v – скорость перемещения пазовых сторон витка.
Так как длина и скорость перемещения пазовых сторон обмотки якоря неизменны, то ЭДС обмотки якоря прямо пропорциональна B, а форма графика ЭДС определяется законом распределения магнитной индукции B, размещенной в воздушном зазоре между поверхностью якоря и полюсом самого магнита. Так, например, магнитная индукция в точках зазора, лежащих на оси полюсов, имеет максимальные значения (рис. 2, а): под северным полюсом (N) – положительное значение и под южным полюсом (S) – отрицательное. В точках n и n’, лежащих на линии, проходящей через середину межполюсного пространства, магнитная индукция равна нулю.
Допустим, что магнитная индукция в воздушном зазоре рассматриваемой схемы распределяется синусоидально:
Тогда ЭДС витка при вращении якоря будет также изменяться по синусоидальному закону. Угол α определяет изменение положения якоря относительно исходного положения.
На рис. 2, а показан ряд положений витка abcd (обмотки) в различные моменты времени за один оборот якоря.
При α = 360˚ ЭДС якоря равна нулю, а при α = 270˚ — имеет максимальное значение, причем отрицательное.
Таким образом, в обмотке якоря генератора постоянного тока наводится переменная ЭДС, и, следовательно, при подключении нагрузки в обмотке будет действовать переменный ток (рис. 2, б – линия 1).
За время второго полуоборота якоря, когда ЭДС и ток в обмотке якоря отрицательны, ЭДС и ток во внешней цепи генератора (в нагрузке) не меняют своего направления, т. е. остаются положительными, как и в течение первой половины оборота якоря.
Действительно, при α = 90˚ щетка А соприкасается с коллекторной пластиной проводника d, расположенного под полюсом N, и имеет положительный потенциал, а щетка В – отрицательный, так как она соприкасается с пластиной коллектора, соединенной со стороной a витка, находящейся под полюсом S.
При α = 270˚, когда стороны a и d поменялись местами, щетки А и В сохраняют неизменной свою полярность, так как полукольца коллектора также поменялись местами и щетка А по-прежнему имеет контакт с коллекторной пластиной, связанной со стороной, находящейся под полюсом N, а щетка В – с коллекторной пластиной, связанно со стороной, находящейся под полюсом S.
В результате ток во внешней цепи не изменяет своего направления (рис. 2, б – линия 2), т. е. переменный ток обмотки якоря с помощью коллектора и щеток преобразуется в постоянный ток.
Ток во внешней цепи постоянен лишь по направлению, а его величина изменяется, т. е. он пульсирует, как показано на графике рис. 2, б.
Пульсация тока и ЭДС значительно ослабляются, если обмотку якоря выполнить из большого числа равномерно расположенных и распределенных по поверхности сердечника витков и увеличить соответственно число коллекторных пластин.
Например, в двух витках на сердечнике якоря (четырех пазовых сторонах), оси которых смещены относительно друг друга на угол 90˚, и четырех пластинах в коллекторе (рис. 3, а).
В этом случае ток во внешней цепи генератора пульсирует с удвоенной частотой, но глубина пульсации значительно меньше (рис. 3, б). Если витков в обмотке якоря от 12 до 16, то ток на выходе из генератора практически постоянен.
На рис. 4 приведена конструкция генератора постоянного тока.
Источник: k-a-t.ru