Рубрика: Аккумулятор, генератор, стартер

Назначение аккумуляторной батареи (АКБ)

Для того чтобы завести двигатель, необходимо принудительно вращать его. Система электроснабжения и электрического пуска предназначена для вырабатывания необходимой электроэнергии и передачи ее от аккумуляторной батареи стартеру, который проворачивает двигатель. Аккумуляторная батарея служит источником электропитания для всех потребителей электроэнергии, имеющихся в автомобиле. Аккумуляторная батарея является одним из самых важных узлов автомобиля. В любом автомобиле электрические узлы потребляют при работе ток от аккумуляторной батареи. Система электроснабжения предназначена для постоянного поддержания аккумуляторной батареи в полностью заряженном состоянии. Устройство, вырабатывающее электроэнергию, согласно стандарту SAE называется генератором. Рис. Устройство аккумуляторной батареи: 1 — бак; 2 — межэлементное соединение; 3 — пробка; 4 — заливное отверстие; 5 — крышка аккумулятора; 6 — заливочная мастика; 7 — штырь; 8 — мостик баретки; 9 — предохранительный щиток; 10 — сепаратор; 11 — положительная пластина; 12 — отрицательная пластина; 13 — ребра Во всех электрогенераторах для преобразования механической энергии в электрическую используется явление электромагнитной индукции. Принцип электромагнитной индукции заключается в том, что при перемещении проводника в магнитном поле в нем возникает электрический ток. Главное назначение автомобильной аккумуляторной батареи — служить источником электрической энергии, необходимой для пуска двигателя, и резервным источником питания в случае, если энергии, вырабатываемой генератором,оказывается недостаточно для электроснабжения автомобиля. Аккумуляторная батарея служит также стабилизатором напряжения системы электроснабжения в целом. Аккумуляторная батарея действует как стабилизатор напряжения, поскольку она выполняет роль накопителя электроэнергии, отдающего во время пуска двигателя за короткое время большой (многоамперный) ток, и пополняемого постепенно генератором автомобиля в процессе подзарядки. Прежде чем проверять систему электроснабжения и электрического пуска, необходимо убедиться в том, что аккумуляторная батарея находится в хорошем (работоспособном) состоянии. С устройством аккумуляторной батареи автомобиля вы можете в следующей статье.

Аккумулятор, генератор, стартер

Проверка интегральных регуляторов напряжения (ИРН)

Для проверки работоспособности ИРН 112А и 112Б нужен источник постоянного тока, позволяющий получать напряжение 12 и 16 В, и контрольная лампочка мощностью не более 1,5 Вт. В качестве источников тока можно использовать аккумуляторные батареи, но лучше регулируемый источник (пульсация не более 0,3 В). Для проверки регуляторов Я112Б собирают схему по рисунку в: «—» аккумуляторной батареи соединяют с теплоотводом ИРН, «+» через переключатель напряжений S с клеммой «Б» или с клеммой «В» (для регуляторов Я112А) клемму «Ш» обоих типов регуляторов соединяют через контрольную лампу «+» 12-вольтного источника напряжения При проверке Я112В надо дополнительно соединить выводы «Б» и «В». Если регулятор исправен, то при установке переключателя напряжения S в положение 12 В лампочка горит (выходной транзистор открыт), а в положении переключателя на 16 В — гаснет. Если в обоих случаях лампочка не горит то в выходной цепи регулятора обрыв, а если горит, пробит выходной транзистор. При регулируемом источнике питания можно замерить напряжение, поддерживаемое ИРН. Показания вольтметра снимают при повышении напряжения источника от 12 В вверх в момент погасания лампы или при его понижении начиная с 15… 16 В в момент загорания лампы. Проверка ИРН Я120 производится по схеме (рисунок в), но при этом используются аккумуляторные батареи на 24…32 В и контрольная лампочка на соответствующее напряжение. «+» батареи надо соединять с клеммой «В», а лампочку — с клеммой «Ш» и «+» батареи 24 В. Чтобы убедиться, обеспечивает ли ИРН нормальное возбуждение генератора, надо измерить падение напряжения между клеммами «Ш» и «М». Величину падения напряжения в регуляторе можно проверить по схеме, приведенной на рисунке г. К клемме «Б» («В») и «—» (корпус) подключают соответственно «+» и «—» аккумуляторной батареи 12 В (для Я120 нужна батарея 24 В). Клемму «Ш» ИРН соединяют через реостат (начальное сопротивление не менее 4 Ом) и амперметр с клеммой «+» батареи. Между клеммой «Ш» и теплоотводом регулятора устанавливают вольтметр класса не ниже 1 со шкалой 3 В. Реостатом устанавливают ток 3 А, соответствующий максимальному току возбуждения, и вольтметром замеряют падение напряжения, которое должно находиться в пределах 1,1…1,7 В. Падение напряжения в ИРН легко проверить на собранной установке: на генераторной установке 13.3701 надо снять защитную крышку ИРН, соединить отрезком провода выводные клеммы «В» и «Д» генератора включить «массу» аккумуляторной батареи на тракторе (или подключить батарею плюсовой клеммой к клемме «В», а минусовой— к корпусу генератора) подключить вольтметр между клеммой «Ш» и теплоотводом, снять падение напряжения по показаниям вольтметра Рис. Схемы проверки: в-работоспособности ИРН ; г- падения напряжения в ИРН

Генератор переменного тока

Неисправности генераторов переменного тока

В генераторах могут возникать следующие основные неисправности: плохой контакт между щетками и контактными кольцами ротора обрыв обмотки возбуждения замыкание обмотки возбуждения на корпус ротора межвитковое замыкание в катушке обмотки возбуждения обрыв в цепи фазовой обмотки статора межвитковое замыкание в катушках обмотки статора замыкание обмотки статора на корпус замыкание зажима «плюс» на корпус пробой диодов выпрямительного блока механические неисправности Плохой контакт между щетками и контактными кольцами ротора Плохой контакт между щетками и контактными кольцами ротора возникает при загрязнении и замасливании контактных колец, большом износе щеток, уменьшении давления пружин на щетки и зависании щеток в щеткодержателях. При таких дефектах повышается сопротивление в цепи возбуждения (или даже прерывается цепь возбуждения), что вызывает снижение силы тока возбуждения, уменьшается мощность генератора. Для устранения неисправности снимают щеткодержатель и проверяют его состояние. При необходимости протирают щеткодержатель и щетки тряпкой, смоченной бензином. Щетки должны свободно перемещаться в щеткодержателях. При износе щеток до высоты 8 мм их заменяют с последующей проверкой давления пружины на каждую шетку в отдельности. Загрязненные контактные кольца ротора протирают тряпкой, смоченной бензином. Окисленную рабочую поверхность колец зачищают стеклянной шкуркой. Обрыв обмотки возбуждения Обрыв обмотки возбуждения чаще всего происходит в местах пайки концов обмотки к контактным кольцам. При обрыве обмотки возбуждения в обмотке статора индуктируется ЭДС не более 5 В, обусловленная остаточным магнетизмом стали ротора. При такой неисправности аккумуляторная батарея не будет заряжаться. Для определения обрыва необходимо отъединить конец обмотки возбуждения от щетки, а затем к этому концу и к зажиму Ш генератора присоединить через лампу или вольтметр провода от аккумуляторной батареи. В случае обрыва обмотки лампа загораться не будет, а стрелка вольтметра не отклонится. Для нахождения катушки с обрывом обмотки провода от зажимов батареи подключают к концам каждой катушки. После этого тщательно проверяют место пайки соединений и выводные концы катушек обмотки возбуждения. Обнаруженное место обрыва устраняют ьескислотной пайкой, пользуясь мягкими припоями. Когда обрыв произошел внутри катушки, ее заменяют или перематывают. Межвитковое замыкание в катушках обмотки возбуждения Межвитковое замыкание в катушках обмотки возбуждения возникает вследствие разрушения изоляции провода обмотки при перегреве или механическом повреждении, что вызывает увеличение тока возбуждения и повышение температуры обмотки. Для определения виткового замыкания в катушках измеряют омметром их сопротивление и сопоставляют его с сопротивлением исправной катушки. Замыкание обмотки возбуждения на корпус ротора При замыкании на корпус часть или вся обмотка возбуждения закорачивается, вследствие чего генератор не возбуждается. Чаще всего обмотка замыкается на корпус в местах вывода ее концов к контактным кольцам ротора. Замыкание обмотки на корпус вызывает увеличение силы тока в цепи регулятора напряжения. Этот вид повреждения определяют контрольной лампой напряжением 220 В. Один провод соединяют с любым контактным кольцом, а другой — с сердечником или валом ротора. Лампа будет гореть, когда обмотка замкнута на корпус. Если невозможно изолировать обмотку от корпуса, то ее заменяют. Замыкание обмотки статора на корпус Замыкание обмотки статора на корпус возникает вследствие механического или теплового повреждения изоляции обмотки. При этой неисправности значительно снижается мощность генератора. Генератор перегревается. Аккумуляторная батарея заряжается только на повышенной частоте вращения коленчатого вала двигателя. Этот вид повреждения определяют контрольной лампой напряжением 220 В путем подключения одного щупа на сердечник, а другого — на любой вывод обмотки. Лампа горит только...

АКБ

Техническое обслуживание (ТО) аккумуляторной батареи

Правила техники безопасности Аккумуляторные батареи заполнены серной кислотой и в процессе нормального цикла заряда-разряда в них выделяются взрывоопасные газы (водород и кислород). Во избежание травмирования персонала или повреждения автомобиля неукоснительно соблюдайте следующие правила техники безопасности: Перед тем как приступать к работе с любыми электрическими компонентами автомобиля, отсоедините кабель питания от минусовой клеммы аккумулятора. При отсоединенном минусовом кабеле питания все электрические цепи в автомобиле будут разомкнуты, что обеспечит предотвращение случайного замыкания любого электрического компонента на массу. Электрическая искра создает потенциальную опасность травмирования и возникновения возгорания. Любые работы, связанные с аккумуляторной батареей, должны выполняться в защитных очках. Для защиты от попадания серной кислоты, которой заполнена аккумуляторная батарея, на кожу используйте защитную одежду. Не нарушайте указанных в процедурах технического обслуживания правил техники безопасности при обращении с оборудованием, используемым для технического обслуживания и испытания аккумуляторных батарей. Категорически запрещается курить или использовать открытый огонь в непосредственной близости от аккумуляторной батареи. Текущее обслуживание аккумуляторной батареи Текущее техническое обслуживание аккумуляторной батареи заключается в проверке чистоты корпуса аккумуляторной батареи и, при необходимости, добавлении в нее чистой воды. Все производители аккумуляторных батарей рекомендуют использовать для этой цели дистиллированную воду, но в случае ее отсутствия можно использовать чистую питьевую воду с низким содержанием солей. Поскольку вода — это единственный расходуемый компонент аккумуляторной батареи, доливать в аккумуляторную батарею кислоту не допускается. Часть воды из электролита улетучивается в процессе заряда и разряда аккумуляторной батареи, но кислота, содержащаяся в электролите, остается в аккумуляторной батарее. Не переполняйте аккумуляторную батарею электролитом, потому что в таком случае нормальный барботаж (газообразование), возникающий в электролите в процессе работы аккумуляторной батареи, приведет к утечке электролита, вызывающей коррозию клемм аккумуляторной батареи,ее кронштейнов крепления и поддона. Аккумуляторные батареи следует заполнять электролитом до уровня примерно на полтора дюйма (3,8 см) ниже верха заливной горловины. Контакты кабелей питания, подключаемых к аккумуляторной батарее, и клеммы самой аккумуляторной батареи необходимо осмотреть и очистить во избежание падения напряжения на них. Одной из распространенных причин того, что двигатель не заводится, является ослабление или коррозия контактов кабелей питания, подсоединенных к клеммам аккумуляторной батареи. Рис. Сильно корродированная клемма аккумуляторной батареи Рис. Было обнаружено, что этот кабель питания, подсоединенный к аккумуляторной батарее, сильно корродирован под изоляцией. Хотя коррозия насквозь разъела изоляцию, но оставалась незамеченной до тех пор, пока кабель не был тщательно осмотрен. Этот кабель подлежит замене Рис. Тщательно проверьте все клеммы аккумуляторной батареи на наличие признаков коррозии. В этом автомобиле два кабеля питания присоединены к плюсовой клемме аккумуляторной батареи с помощью длинного болта. Это — распространенная причина коррозии, которая вызывает нарушение электрического пуска двигателя Измерение ЭДС аккумуляторной батареи Электродвижущая сила (ЭДС) — это разность потенциалов положительного и отрицательного электродов аккумулятора при разомкнутой внешней цепи. Величина ЭДС зависит, главным образом, от электродных потенциалов, т.е. от физических и химических свойств веществ, из которых изготовлены пластины и электролит, но не зависит от размеров пластин аккумулятора. ЭДС кислотного аккумулятора зависит также от плотности электролита. Измерение электродвижущей силы (ЭДС) аккумуляторной батареи с помощью вольтметра является простым способом определения степени ее заряженности. ЭДС аккумуляторной батареи не является показателем, который гарантирует работоспособность аккумуляторной батареи, но этот параметр полнее характеризует состояние аккумуляторной батареи, чем просто ее осмотр. Аккумуляторная...

Проверка регулятора напряжения прибором ЛЭ-1

Аккумулятор, генератор, стартер

Неисправности реле-регулятора

Характерной неисправностью реле-регулятора является несвоевременное включение и выключение регулятора напряжения, ограничителя тока и реле обратного тока в результате изменения силы натяжения пружины якорька, зазора между якорьком и сердечником или вследствие окисления и сваривания контактов реле. Состояние регулировки реле-регулятора оказывает значительное влияние на срок службы аккумуляторной батареи. Систематическое повышение регулируемого напряжения на 10% против оптимального снижает срок службы аккумуляторной батареи на 20 тыс. км пробега автомобиля (При соблюдении правил эксплуатации и обслуживания аккумуляторных батарей срок их службы до капитального ремонта может составлять от 80 до 120 тыс. км пробега автомобиля). Признаками, указывающими на завышенное значение регулируемого напряжения, являются: закипание и разбрызгивание электролита через вентиляционные отверстия в крышке батареи зарядный ток, превышающий 5 а, не снижающийся за время 4—6 ч непрерывной езды частое перегорание лампочек в осветительных приборах Реле-регулятор можно проверять и регулировать на стендах в снятом состоянии, а также непосредственно на автомобиле при помощи переносных приборов НИИАТ Э-5 и НИИАТ ЛЭ-1 или отдельных измерительных приборов (вольтметра со шкалой до 30 в, амперметра со шкалой 30 — 0 — 30 а, тахометра на 10 000 об/мин и реостата на 25 а, 15 ом). Проверка регулятора напряжения заключается в определении величины регулируемого напряжения, которая должна соответствовать техническим условиям для данного типа реле-регулятора и условиям его испытаний (числу оборотов якоря генератора, величине тока нагрузки, времени года и др.). Рис. Проверка регулятора напряжения прибором ЛЭ-1 При проверке регулятора напряжения на автомобиле при помощи прибора ЛЭ-1 от зажима «Б» реле-регулятора отъединяют провод аккумуляторной батареи и вместо него присоединяют клеммы II и V прибора для замера силы тока и напряжения генератора. Клемму М соединяют с массой автомобиля, а П — с выводом прерывателя для включения в работу электротахометра. После пуска двигателя устанавливают по тахометру число оборотов коленчатого вала согласно характеристике генератора (1500 — 2000 об/мин) или соответствующее ему число оборотов якоря генератора (3000 об/мин). Поворотом гайки R включают реостат и проверяют величину напряжения, регулируемого регулятором. Показания вольтметра при этом должны соответствовать требуемой величине регулируемого напряжения. Например, для центрального климатического района регулируемое напряжение при наружной установке аккумуляторной батареи в течение всего года должно составлять 14,2 в, при подкапотной — 13,7 в. Регулятор напряжения регулируют только в том случае, если величина регулируемого напряжения отличается от требуемой по техническим условиям на ± 0,5 в. Точность же регулировки регулятора напряжения допускает отклонения не свыше ± 0,2 в. Проверка реле обратного тока заключается в определении величины напряжения, при котором замыкаются контакты реле (ток в этом случае от генератора поступает на заряд аккумуляторной батареи и для питания включенных потребителей), и величины обратного тока в момент их размыкания (при этом аккумуляторная батарея питает электрической энергией все включенные потребители). При проверке вольтамперметром ЛЭ-1 величины обратного тока размыкания контактов реле к выводу 1 прибора присоединяют провод аккумуляторной батареи, отсоединенный от зажима Б реле-регулятора, а вывод II прибора — к зажиму Б реле-регулятора. Затем включают реостат нагрузки гайкой 9 и пускают двигатель, увеличивая число оборотов коленчатого вала до момента включения реле обратного тока. Рис. Проверка величины обратного тока прибором ЛЭ-1 Амперметр в этот момент будет показывать величину зарядного тока. Далее плавно уменьшают число оборотов коленчатого кала двигателя,...

АКБ

Неисправности аккумуляторных батарей и способы их устранения

Быстрая разрядка аккумуляторной батареи происходит при отказе генератора и выходе из строя диодов выпрямителя. Ускоренная разрядка вызывается неисправностями в зарядной цепи и цепях потребителей тока (утечка тока в цепях низкого напряжения системы зажигания, системы пуска, освещения, сигнализации и контрольно-измерительных устройств, при повреждениях проводки), а также при длительном пользовании светом и другими потребителями при неработающем генераторе. Частыми причинами разрядки батарей являются разрегулировка реле-генератора в сторону понижения уровня регулируемого напряжения и ослабление натяжения приводного ремня генератора. Быстрое понижение уровня электролита (выкипание) при целом моноблоке свидетельствует о повышенном регулируемом напряжении и необходимости проверки и регулировки реле-регулятора. Неисправности аккумуляторных батарей Характерными неисправностями аккумуляторных батарей является: разрушение положительных пластин, короткое замыкание в аккумуляторах, необратимая сульфатация пластин, нарушение электрической цепи самом батареи, трещины банок и крышек. Кроме того возможен повышенный саморазряд батареи, трещины в мастике или ее отслоение; повреждение и износ полюсных штекеров (выводов) батареи. Сульфатация пластин Сульфатация — это образование на поверхности пластин крупнокристаллического сернокислого свинца, который при зарядке не переходит в исходные вещества — свинец и перекись свинца. Причинами сульфатации пластин являются: длительное хранение батарей при положительной температуре без подзарядки систематические глубокие разряды соприкосновение верхних частей пластин с воздухом при низком уровне электролита Образованию сульфатации способствуют повышенные температура и плотность электролита, увеличенный саморазряд, короткие замыкания пластин. Сульфатированные пластины приобретают более светлые тона, часто с белыми пятнами. Батареи с сульфатированными пластинами имеют повышенное внутреннее сопротивление, уменьшенную емкость и пониженную плотность электролита в конце зарядки. При зарядке сульфатированных батарей быстро повышаются напряжение на выводах аккумуляторов (в конце зарядки оно поднимается до 3 В), температура и преждевременно начинается газовыделение. Разряжается сульфатированная батарея быстрее, чем исправная, с резким падением напряжения при пользовании стартером. Повышенный саморазряд Саморазряд батарей в эксплуатации считается повышенным, если он превышает 1 % емкости в сутки. Возникает в случаях: попадания посторонних примесей в электролит утечки тока по смоченной электролитом или загрязненной поверхности аккумуляторов замыкания пластин осыпавшейся активной массой Вредные примеси, особенно металлы, в электролите увеличивают саморазряд, разрушают активную массу и решетки пластин. Крупицы постороннего металла, попадая на отрицательные пластины, образуют с губчатым свинцом и электролитом много местных первичных короткозамкнутых элементов, «паразитные» токи которых разряжают пластины. При этом выделяются пузырьки газа, служащие признаком повышенного саморазряда. Загрязненный электролит выливают из аккумуляторов, предварительно разрядив током 0,1С20 для перехода металлических примесей с отрицательных пластин в электролит. Затем тщательно промывают несколько раз аккумуляторы дистиллированной водой и заливают свежий электролит, плотность которого соответствует плотности слитого или незначительно превышает ее. Батарею ставят на зарядку, а в конце ее корректируют плотность электролита. Поверхностный саморазряд определяют по отклонению стрелки вольтметра. Один зажим вольтметра соединяют с выводом аккумулятора, второй — с поверхностью крышки или мастики аккумулятора. Для устранения и предупреждения поверхностного саморазряда необходимо регулярно протирать батарею чистой ветошью, смоченной в 10 %-ном водном растворе кальцинированной соды или нашатырного спирта, а затем насухо вытирать чистой тряпкой. Короткое замыкание пластин Короткое замыкание пластин в аккумуляторе происходит в результате: разрушения сепараторов накопления осадка на дне банки образования «наростов» свинца на кромках отрицательных пластин Признаки короткого замыкания: уменьшение плотности электролита и резкое снижение напряжения до нуля при испытании нагрузочной вилкой слабое повышение плотности электролита и напряжения при зарядке с одновременным повышением температуры относительно исправных аккумуляторов Аккумулятор...

Аккумулятор, генератор, стартер

Реле-регулятор. Устройство реле-регулятора

Рассмотрим устройство и принцип действия реле-регулятора ⭐ контактно-вибрационного типа, регулирующего работу генератора постоянного тока и состоящего из РОТ, РН и ОТ. Реле обратного тока включает в себя последовательную 1 и параллельную 4 обмотки. Если напряжение генератора 13 ниже напряжения аккумуляторной батареи 16, то магнитный поток, создаваемый параллельной обмоткой, мал. Поэтому якорь 5 не может притянуться к сердечнику и замкнуть контакты 6 РОТ. По мере увеличения частоты вращения коленчатого вала двигателя повышается напряжение, вырабатываемое генератором. Когда напряжение превысит напряжение включения РОТ (достигнет 12,5 В в 12-вольтной системе или 25 В в 24-вольтной системе электрооборудования), якорь притянется к сердечнику, и контакты 6 замкнутся. Ток пойдет по обмоткам 1 и 4 в таком направлении, что их магнитные поля совпадут. В результате магнитное поле последовательной обмотки 1 усилит эффект прижатия контактов 6. Генератор будет обеспечивать питание потребителей, а излишек его мощности будет использован для подзарядки аккумуляторной батареи. С уменьшением частоты вращения вала двигателя или при его остановке напряжение генератора становится меньше напряжения на клеммах батареи. Электрический ток при этом стремится течь от нее к якорю 15 генератора, что может привести к перегрузке последнего. Магнитный поток последовательной обмотки 1 сразу изменит направление и размагнитит сердечник 2, контакты 6 разомкнутся и генератор отключится от батареи. Пружина 3 способствует быстрому размыканию контактов РОТ. Регулятор напряжения представляет собой прибор, аналогичный РОТ. Контакты РН 10 в отличие от контактов РОТ под воздействием пружины стремятся быть замкнутыми. Они остаются в этом положении, если напряжение Ur генератора 13 ниже напряжения Uрh, на которое отрегулирован РН. Ток возбуждения генератора проходит по цепи вывод Я генератора — обмотки 7 и 8 ОТ — замкнутые контакты 10 — вывод Ш обмотки возбуждения 14 генератора — «масса» (корпус) генератора. Рис. Схема реле-регулятора: 1 — последовательная обмотка РОТ; 2 — сердечник РОТ; 3 пружина; 4 — параллельная обмотка РОТ; 5 — якорь; 6 — контакт РОТ; 7 — последовательная обмотка ОТ; 8 — ускоряющая обмотка ОТ; 9 — контакт ОТ; 10 — контакт РН; 11 — выравнивающая обмотка РН; 12 — параллельная обмотка РН; 13 — генератор; 14 — обмотка возбуждения генератора; 15 — якорь генератора; 16 — аккумуляторная батарея; 17 — стартер; 18 — выключатели зажигания; 19 — контрольная лампа; 20—22 — резисторы; А, Б, Ш, Я — маркировка выводов реле-регулятора В момент, когда Ur > Uph, контакты 10 разомкнутся и ток возбуждения, минуя контакты 9 ОТ, пойдет через резисторы 20 и 21. Это произойдет при напряжении 14,5… 15 В в 12-вольтной системе и 29… 30 В в 24-вольтной. В результате сила тока в обмотках возбуждения уменьшится, а напряженность магнитного силового поля генератора снизится. Значение ЭДС в обмотке якоря и напряжение на выходных клеммах генератора также понизятся. При снижении напряжения генератора уменьшится сила притяжения якоря параллельной обмоткой 12 РН, контакты 10 вновь замкнутся, и сила тока возбуждения увеличится. Рассмотренный процесс повторяется периодически при частоте размыкания и замыкания контактов 10 в пределах 30… 200 с-1. Однако колебание напряжения на выводах генератора при этом не превышает 0,2 В. Напряжение, поддерживаемое РН, остается примерно постоянным и не сказывается на изменении силы света ламп освещения. Ограничитель тока работает аналогично РН,...

Генератор

Бесщеточный генератор. Устройство и принцип работы

Бесщеточные генераторы существенно отличаются от генераторов с клювообразной магнитной системой. В генераторе, показанном на рисунке использован интегральный регулятор напряжения. Статор 8 генератора имеет пазы, в которых расположены катушки обмотки статора, закрепленные там пазовыми клиньями. Катушки фаз соединены между собой последовательно, а фазы – в треугольник или, при пятифазной конструкции, в пятиугольник. Сердечник статора зажат между двумя крышками — задней 2, выполненной из алюминиевого сплава, и передней 1. Передняя крышка выполнена из стали, поскольку она является магнитопроводом (проводит магнитный поток, образованный неподвижной обмоткой возбуждения расположенной на втулке индуктора генератора). Индуктор 10 фланцем прижат к торцу передней крышки 1. В бесщеточном вентильном генераторе с неподвижной обмоткой возбуждения (индукторный генератор) ротор представляет собой многолучевую стальную звездочку, насаженную на вал. Обмотка возбуждения соосна с ротором и закреплена в стальной крышке. На вал ротора генератора надеты втулка 9, в которую через дополнительный воздушный зазор проходит магнитный поток из втулки индуктора; звездочка пакета 6 ротора с шестью зубцами, набранная из стальных листов; алюминиевый фланец 7, в выступах которого, расположенных между зубцами пакета ротора, залиты постоянные магниты. Эти магниты кроме повышения мощности генератора обеспечивают надежное его самовозбуждение, т. е. возможность работы генератора при отключенной аккумуляторной батарее. Подшипниковый щит 12 генератора выполнен из алюминиевого сплава. Задняя крышка 2 стянута с ним шпильками. Выпрямительный блок 4 расположен во внутренней полости задней крышки 2 и закреплен на ней тремя изолированными болтами. Блок регулятора напряжения 5, содержащий интегральный регулятор напряжения и подстроенный резистор, расположен на наружной поверхности задней крышки и закрыт пластмассовым кожухом. Рис. Бесщеточный генератор: 1 – передняя крышка; 2 – задняя крышка; 3 – кожух; 4 – выпрямительный блок; 5 – блок регулятора напряжения; 6 – пакет ротора; 7 – фланец с постоянными магнитами; 8 – статор; 9 – втулка ротора; 10 – индуктор; 11– обмотка возбуждения; 12 – подшипниковый щит Магнитный поток, проходящий из ротора в статор через зубцы звездочки ротора, велик, а в промежутках между зубцами (по воздуху) мал. При вращении ротора напротив катушек обмоток фаз статора последовательно оказываются то зубцы, то впадины ротора. Пронизывающий их магнитный поток изменяется по величине, и в катушках появляется переменное напряжение. Для увеличения степени изменения магнитного потока и, следовательно, повышения мощности генератора во впадинах звездочки ротора закреплены постоянные магниты. Видео: Принцип работы генератора

Схема автоматизации управления трансмиссией полноприводного автомобиля

Аккумулятор, генератор, стартер

Потребители электроэнергии. Сведения об электронных системах

Электрооборудование предназначено для обеспечения функционирования большинства систем транспортного средства. Потребителями электроэнергии в транспортном средстве являются системы: пуска двигателя (стартер) освещения (наружного — фары, внутреннего — плафоны) световой сигнализации (указатели поворота, стоп-сигнал) звуковой сигнализации, связи (у гусеничных машин) подогрева и электронные системы Кроме того, электроэнергию потребляют контрольные приборы (амперметры, указатели температуры охлаждающей жидкости и др.), приводы управления механизмами и дополнительное оборудование (вентиляторы, стеклоочистители и т.д.). Основным источником электроэнергии является генератор с приводом от двигателя ТС, а вспомогательном — аккумуляторная батарея. Источники энергии обеспечивают также зажигание рабочей смеси в цилиндрах карбюраторных и газовых двигателей, т.е. работу систем зажигания этих двигателей. Источники электроэнергии связаны с потребителями проводами. На ТС (колесных и гусеничных) применяется однопров9дная система проводки, в которой положительные полюсы источников и потребителей, работающих только на постоянном токе, соединены друг с другом изолированными проводами. Отрицательные полюсы соединяются через металлические части ТС (корпус машины, рама и др.). Использование однопроводной системы обеспечивает экономию проводов и упрощает схему соединения электрооборудования. Приборы аварийного освещения некоторых ТС подключают к источникам электроэнергии с применением двухпроводной системы. К электрооборудованию относятся также выключатели, отключатели «массы» (отсоединяющие отрицательный полюс источника электроэнергии от корпуса ТС), предохранители, приборы, обеспечивающие работу генератора и стартера. Выключатели, предохранители и соединительные панели, имеющиеся в электросхеме, составляют группу коммутационной аппаратуры. Приборы, кратковременно потребляющие ток большой силы, и приборы, работающие в аварийных случаях (например, стартер, сигнал, подкапотная лампа для подсветки и др.), подключены к линии «амперметр—аккумулятор», а остальные потребители электроэнергии — к линии «амперметр—генератор». Контрольные приборы, звуковой сигнал и подсветка включены в цепь через плавкие предохранители, защищающие их от перегрузки. Рис. Схема автоматизации управления трансмиссией полноприводного автомобиля Схема электрооборудования гусеничной машины мало отличается от электросхемы автомобиля. Потребителями электроэнергии в гусеничных машинах являются, например, электродвигатели насосов, вентиляторов и других вспомогательных механизмов, а основными контрольно-измерительными приборами, обеспечивающими контроль за состоянием и работой всех систем, служат вольтамперметр, тахометр, спидометр, счетчик моточасов, манометры, термометры и др. Вольтамперметр (комбинированный прибор) служит для измерения напряжения и силы тока, тахометр — для измерения частоты вращения коленчатого вала двигателя, а спидометр — для контроля скорости движения машины. Счетчик моточасов предназначен для измерения общей продолжительности работы двигателя. Устройство и работу электрооборудования и приборов подробно изучают в специальных курсах по теории и эксплуатации ТС; схемы электрооборудования приводятся в техническом описании и инструкции по эксплуатации конкретной машины. В настоящее время автотранспортная техника создается с применением электронных систем, заменяющих традиционные узлы электрооборудования: регуляторы напряжения, приборы подогрева ДВС, управления световой и звуковой сигнализацией, тахометры, спидометры и др. Электроника служит для контроля эксплуатационных параметров машин (расход топлива, режим работы ДВС, включения коробок передач и т.д.) и диагностики их технического состояния. Электронные устройства широко используются также для управления агрегатами трансмиссии, тормозными системами и т.д. Командная электромагнитная или электромеханическая аппаратура в электронных системах управляет исполнительными механизмами с гидро- или пневмоприводом. Широко внедряются различные микропроцессорные системы (ЭВМ), например, для автоматического управления переключением передач. На рисунке представлена схема автоматизации управления трансмиссией автомобиля с межосевым фрикционным дифференциалом, задним активным дифференциалом и антиблокировочной системой (АБС). Эти устройства имеют общую гидравлическую систему и управляются одним компьютером, который в процессе движения автомобиля вычисляет оптимальный коэффициент блокировки и необходимую интенсивность перераспределения вращающего момента...

Генератор переменного тока

Генератор переменного тока. Устройство и принцип действия

В последнее время широкое распространение получили генераторы переменного тока, выгодно отличающиеся от генераторов постоянного тока своими габаритными размерами и способностью вырабатывать ток заряда при меньшей частоте вращения коленчатого вала двигателя. Они имеют повышенную надежность. Генераторы переменного тока используют на гусеничных и колесных машинах (например, на КамАЗ-4310 и КЗКТ-7428). По своей конструкции генераторы переменного тока отличаются от коллекторных генераторов постоянного тока. У них почти вдвое меньше масса и втрое — расход меди. Благодаря более раннему началу отдачи зарядного тока (с момента приведения во вращение вала двигателя на режиме холостого хода) такие генераторы имеют существенно лучшие зарядные свойства по сравнению с генераторами постоянного тока. Генератор переменного тока представляет собой трехфазную синхронную электромашину с электромагнитным возбуждением и выпрямителем. Генератор работает совместно с регулятором напряжения, обеспечивающим поддержание в электросети машины (с определенным допуском) требуемого постоянного напряжения. Рис. Схема генератора переменного тока: 1 — ротор; 2 — статор; 3, 9 — шарикоподшипники; 4 — шкив привода; 5 — вентилятор; 6, 10 — крышки; 7 — выпрямитель; 8 — контактные кольца; 11 — щеткодержатель; 12 — обмотка возбуждения; 13 — винты крепления фазовых обмоток статора к выпрямителю; 14 — винт «массы» Принцип действия генератора переменного тока Конструкции электрических генераторов переменного тока различны, но принцип их действия одинаков. Рассмотрим один из таких генераторов. Статор 2 генератора с трехфазной обмоткой выполнен в виде отдельных катушек, в витках которых при вращении ротора 1 индуцируется переменное напряжение. В каждой фазе имеется по шесть катушек, соединенных последовательно. Обмотка возбуждения 12 выполнена в виде катушки и помещена на стальной втулке клювообразных полюсов ротора, обмотки которого питаются постоянным током от аккумуляторной батареи или выпрямителя 7, устанавливаемого на выходе генератора. В крышке 10 имеются вентиляционные окна, через которые циркулирует охлаждающий поток воздуха. Моноблок-радиатор способствует охлаждению выпрямителя, собранного из кремниевых вентилей (диодов) с допустимой температурой нагрева 150 °С. Интересным компоновочным решением конструкции генератора переменного тока является генераторная установка магистральных автопоездов МАЗ. Она состоит из генератора и интегрального регулятора напряжения (ИРН). Номинальное вырабатываемое напряжение установки 28 В, номинальная мощность 800 Вт. Регулятор вмонтирован в основание щеткодержателя генератора. В крышку генератора также вмонтирован выпрямительный блок БПВ 4-45. Регулятор состоит из резисторов, конденсаторов, стабилитронов, транзисторов и других элементов. Он снабжен переключателем сезонной регулировки («летняя» и «зимняя»). Элементы ИРН смонтированы на малогабаритной керамической плате, закрытой специальной крышкой и залитой герметиком, что делает конструкцию неразборной и неремонтируемой.

Аккумулятор, генератор, стартер

Источники электрической энергии

Электрическая энергия на современных тракторах (автомобилях) применяется для пуска двигателей (стартером), звуковой и световой сигнализации, освещения пути, питания контрольно-измерительных приборов и других целей. Все устройства и приборы, входящие в электрооборудование, делят на источники и потребители энергии. К источникам тока на тракторе (автомобиле) относят генератор и аккумуляторную батарею, потребителям — стартер, приборы сигнализации, освещения и контрольно-измерительные. Аккумуляторная батарея предназначена для питания потребителей электроэнергии при неработающем двигателе и при малой частоте вращения коленчатого вала, а также для питания стартера при пуске двигателя. При работающем двигателе она потребляет избыточную энергию генератора и, заряжаясь, накапливает ее. На тракторах используют свинцово-кислотные аккумуляторы стартерного типа. Генератор предназначен для преобразования механической энергии в электрическую, которая необходима для питания потребителей при работе двигателей на средних и больших частотах вращения и зарядки аккумулятора. На тракторах используют генераторы постоянного и переменного тока. На всех современных тракторах устанавливают генераторы переменного тока, которые по устройству проще, чем генераторы постоянного тока, надежнее в эксплуатации и имеют меньшие габаритные размеры. Генератор приводится в действие с помощью ремня, надетого на шкив вала двигателя и шкив генератора.

Двигатель, оборудованный интегрированным стартер-генератором

Генератор / Стартер

Интегрированный стартер-генератор. Принцип работы

Компания Ford создала новый интегрированный стартер-генератор (integrated starter-generator — ISG) и электрическую систему с рабочим напряжением 42 В, которая будет использоваться в автомобиле Explorer в последующие несколько лет. Автомобиль обещает достичь потрясающего уровня экономии топлива и предоставит больше комфорта на основе высоких технологий и разработок. На нем предполагается использовать новую электрическую систему с повышенным напряжением, которая позволяет реализовать несколько сберегающих топливо функций, в том числе способность отключать двигатель, когда транспортное средство останавливается, и мгновенно запускать по малейшему требованию. Интегрированный стартер-генератор, как подразумевается в названии, совмещает обычный стартер и генератор переменного тока в одном электрическом устройстве. Транспортное средство, оборудованное системой ISG, могло бы считаться умеренным гибридом, потому что способно осуществлять большинство функций гибридного электрического транспортного средства. Рис. Двигатель, оборудованный интегрированным стартер-генератором (источник: Ford) Помимо трех функций, общих и для полногибридного электрического автомобиля (HEV), и для умеренного гибрида (ISG), есть еще четыре функции, характерные только для полного HEV: «старт/стопный» режим. Когда двигатель бездействует, например, перед светофором, он автоматически выключается, и немедленно запускается, как только необходимо начать движение. Эта функция «старт/стопа» обеспечивает экономию топлива и снижение выбросов; рекуперативное торможение. Эта функция позволяет использовать энергию, возникающую при торможении, для подзарядки батареи транспортного средства. Такая функция позволяет компонентам оборудования (фары, аудиосистема, климат-контроль) продолжать работу, когда двигатель отключается. Уменьшая в значительной степени количество электроэнергии, которая должна была быть произведена двигателем, рекуперативное торможение сокращает и потребление топлива; электрическая помощь. Двигатели внутреннего сгорания в системах обоих типов получают помощь от электрического мотора, но весьма различными способами. Система ISG помогает двигателю при запуске и во время разгона, обеспечивая кратковременную подачу дополнительной мощности. Поскольку система ISG использует 42-вольтовую батарею, a HEV использует 300-вольтовую батарею с громадной энергетической емкостью, то последняя способна обеспечить намного большую мощность, более часто и на более продолжительный период; электропривод. Только полные гибриды имеют способность двигаться в режиме электромобиля. В автомобиле Escape HEV это означает, что электрический мотор может везти транспортное средство при низких скоростях (до 30 миль/ч (около 48 км/ч)), когда двигатель выключен. Способность функционировать в режиме электромобиля четко отделяет полногибридный электрический автомобиль от умеренно-гибридного транспортного средства, использующего систему ISG. Рис. Сравнение систем HEV и ISG (источник: Ford) Рис. Интегрированный стартер-генератор (ISG) на 42 В (источник: Ford) Рис. Энергетическая установка ISG с напряжением 42 В в автомобиле с универсальным приводом (источник: Ford) Помимо 42-вольтовой батареи и интегрированного стартер-генератора, машина снабжена еще тремя главными компонентами: модифицированным двигателем V-6 новой автоматической коробкой передач контроллером «инвертор/мотор» При возобновлении движении энергия постоянного тока от батареи преобразуется контроллером в энергию переменного тока регулируемой частоты и подается на ISG. Управление частотой мощного источника переменного тока позволяет запустить двигатель за доли секунды. Рекуперативное торможение сохраняет энергию, обычно теряемую во время торможения в виде тепла. ISG во время замедления транспортного средства поглощает энергию, преобразуя ее в постоянный ток, и подзаряжает батарею. Электро-гидравлические тормоза заменяют тормоза с вакуумным гидроусилителем, а микропроцессоры управляют действием передних и задних тормозов так, чтобы сохранять устойчивость транспортного средства при торможении. Механические тормоза автомобиля действуют совместно с ISG, так что разница между механическим и рекуперативным торможением будет незаметна водителю. ISG также обеспечивает дополнительную мощность и улучшенное качество работы, помогая двигателю при...