Схема возбуждения генератора газ
Да, можно поставить Г 273В1 Камазовский, но надо приспособить шкив.
На него подойдет шкив от "Валдайского" генерато ра
Генератор 5101.3701 выполнен по схеме с дополнительными диодами. Регулятор напряжения Я120М12. Диодный мост восьмерочный БПВ 56-65-02 старого образца с двумя проводками.
Генератор состоит из корпуса, обмотки статора, ротора, диодного моста и встроенного регулятора напряжения.
Корпус и основные детали схожи с генератором КЗАТЭ 372.3701 для восьмерки, однако:
Обмотка статора рассчитана на 28 Вольт и от восьмерочного генератора не подойдет.
Ротор генератора рассчитан на 28 Вольт и от восьмерочного генератора не подойдет.
Особенность устройства данного типа генератора в том, что в задней части генератора сделан колпак, у в котором, смонтирован регулятор напряжения. Такая конструкция повышает брызгозащищенность, необходимую для автомобилей внедорожников. При ремонте таких генераторов появляется сложность расстановки проводов соединяющих регулятор напряжения и генератор. Как правильно расставить провода?
Принцип действия генератора
Назначение регулятора напряжения. Регулятор напряжения на 28 Вольт Я120М12 и его аналоги
Схема генератора 5101.3701
Первоначальное возбуждение генератора
При запуске, первоначальное возбуждение происходит от аккумулятора. Потом, когда генератор заработает, он сам отдает часть своего тока на возбуждение.
Лампочка своим сопротивлением ограничивает первоначальный ток возбуждения до 100 мА. Такого тока достаточно для того, чтобы генератор возбудился. Лампочка горит, сообщая, что цепь возбуждения целая, ток возбуждения идет и генератор готов к работе.
Возбуждение генератора 5101 через дополнительный выпрямитель
В этом генераторе для питания обмотки возбуждения используется схема с дополнительными диодами. В диодном мосте генератора предусмотрен дополнительный выпрямитель, из трех маленьких диодов. Для этих генераторов применяется диодный мост восьмерочного генератора 372.3701, марка диодного моста БПВ 56-65-02 старого типа с двумя проводками.
Диодный мост восьмерочный
Схема генератора с дополнительными диодами позволяет получать ток возбуждения не от выхода генератора, а от выхода дополнительных диодов. Это точка не связана с плюсом аккумулятора и поэтому случайный разряд аккумулятора через обмотку возбуждения генератора исключается. Ток возбуждения в такой схеме протекает только внутри генератора, не использует внешние цепи и замок зажигания (кроме первоначального возбуждения). Надежность такой схемы значительно выше, чем схемы без доп. диодов.
Когда генератор заработал, ток возбуждения идет уже не от аккумулятора, а от генератора через дополнительный выпрямитель. Величина этого тока определяется сопротивлением обмотки возбуждения и составляет (3-5 А, сопротивление обмотки ротора примерно 6 Ом), такой ток необходим для получения полной мощности генератора. Выход с дополнительно выпрямителя по красному проводу обеспечивает питание схемы регулятора напряжения.
Лампочка на панели приборов– удобный индикатор, который позволяет следить за работой генератора.
Лампочка горит, значит генератор не работает.
Таким образом, если после запуска двигателя лампочка погасла, значит все нормально - генератор заработал.
Сборка генератора 5101.3701. Как правильно расставить провода?
как соединить провода генератор на ГАЗ 3309
Щеточный узел генератора похож на щеточный узел генератора от "Жигулей" Г221, но у него три точки подключения и обе щетки изолированы от массы, поэтому под винт крепления щеточного узла не забудьте поставить изолирующую шайбочку.
Возможен и более простой порядок подключения без нарушения схемы.
Что может быть с генератором 5101.3701 на ГАЗ 3309
Если при включении зажигания на панели приборов не загорелась лампочка разрядки аккумулятора, то генератор после запуска двигателя не заработает, смотрите по вольтметру, стрелка останется слева.
Если двигатель заработал, а лампочка не погасла, значит, генератор не заработал (проверьте ремень)
Если лампочка загорелась на ходу, то значит, генератор перестал работать
Если лампочка помаргивает, это значит, что пора заменить щетки
Если лампочка слабо подсвечивается – генератор неисправен. Поменяйте диодный мост
Если лампочки светятся слишком ярко, помаргивают, а аккумулятор становится мокрым, значит напряжение слишком высокое, надо срочно заменить регулятор напряжения.
Если лампочка гаснет только на высоких оборотах, то генератор неисправен
Если генератор громко шумит, надо менять подшипники. Если генератор очень старый, то лучше поменять целиком генератор.
При любой неисправности надо ехать туда, где сделаю ремонт генератора, иначе через два часа можно безнадежно встать
Многих автомобилистов интересует, как можно возбудить генератор напрямую, без использования аккумулятора. Это нужно тем, кто часто ездит на большие расстояния, а автомобиль без зарядки АКБ от генератора проработает не дольше пары часов. Ниже рассмотрим, как это сделать.
Немного об эффекте возбуждения
Напряжение, формируемое генератором при разных оборотах работы мотора, регулируется обмотками возбуждения. Сила тока поддерживается на постоянном напряжении в пределах 13.8-14.2 В. Для обеспечения питанием всех систем автомобиля, в нем предусмотрен регулятор напряжения (РН). Устройство размещается внутри генератора и встречается как в отечественном автопроме, так и на машинах зарубежного производства. В народе его называют шоколадкой либо таблеткой.
Генератор соединяется с аккумуляторной батареей плюсовым выводом «30» (часто встречается название «плюс», «В» или «ВАТ»). Зажим с отрицательным потенциалом обозначается как «31» (встречается название «D» и «В-»). Контакт от «шоколадки», который используется для подачи напряжения от сети автомобиля после включения зажигания, обозначается как вывод «15» («S»). Контакт для подачи питания на индикатор зарядки отмечается как «61» («D+»).
Прекращение подзарядки аккумулятора от генератора, в большинстве случаев, указывает на выход из строя «таблетки». Но не стоит расстраиваться, ведь в таком случае можно подать напряжение на обмотки возбуждения и добраться до ближайшего магазина либо автосервиса. Итак, чтобы не разрядить батарею в ноль, потребуется отсоединить «таблетку», а после возбудить генератор.
Схема генератора
Чтобы суметь в нужный момент возбудить генератор, без применения аккумулятора, следует внимательно изучить схему и принцип действия разных модификаций агрегатов. Важным моментом является понимание того, для чего он нужен вообще и какие именно функции выполняет.
Говоря простым языком генератор – это устройство, которое служит для преобразования механической энергии в электрическую. Он обеспечивает питанием все потребители электрического тока в автомобиле и подзаряжает АКБ во время работы двигателя. Размещается он в передней части мотора, а работает за счет кривошипного вала. На «гибридах» генератор используется как стартер. Однако такая схема иногда встречается и на авто с двигателем внутреннего сгорания, имеющих систему «стоп-старт».
Исходя из этого можно сделать вывод, что генераторы бывают двух типов, отличающихся по конструкции. Главное их различие заключается в том, как располагается выпрямительный блок, приводной шкив и вентилятор. Помимо этого, генераторы имеющие разную схему, отличаются и габаритными размерами. Основные параметры, независимо от типа, остаются одинаковыми – все они имеют в конструкции ротор (индуктор), статор и т.д.
Ниже приведена схема генератора отечественного производства. Встречается он практически на всех моделях авто нашего производства.
А это более современная схема, часто встречается на ВАЗ от «восьмерки» и выше.
Теперь рассмотрим схему подключения генератора и как он работает.
Основная задача, которую выполняет ротор генератора – создает магнитополе. В этих целях вал имеет обмотку возбудителя (или ВО). Он располагается на выступах «плюсовых» половинок. На валу тоже имеется контактная группа, которая состоит из двух медных ободков. По ним проходит напряжение на обмотку возбуждения, для этого они припаиваются к контактам ВО.
Важно! Иногда встречаются кольца из других металлов, например латунь либо сталь.
Помимо этого, на вал устанавливаются и крыльчатка вентилятора. Там же крепится и приводной шкив (ВПД). Еще одним важным узлом ротора является подшипник.
Относительно функций статора – он преобразовывает постоянное напряжение в переменное и состоит из металлического сердечника набранного из пластинок и обмотки. Статор имеет 46 специальных пазов, в которые укладывается обмотка. Он позволяет разместить в себе три обмотки, благодаря чему можно получить трехфазное соединение.
Выпрямительный блок служит для преобразования тока, который производится генератором из переменного в постоянный для последующей подачи его на потребители. Блок состоит из шести полупроводниковых диодов, на каждую фазу по два – плюс и минус генератора.
Щетки нужны для передачи вырабатываемого тока на кольца возбудителя. Состоят они из графитового элемента, щеточек, пружин для удержания и поджима. На современных генераторах этот узел совмещен с регулятором в единое целое.
«Шоколадка» необходима для поддержания токов генератора в заданных значениях. Сегодня можно встретить электронные либо гибридные регуляторы. В гибридном исполнении в схеме имеются радиодетали и электроприборы. В электронных – части выполнены при помощи технологий ТМТ.
Привод генератора работает благодаря вращениям ременной передачи. Это придает такую же скорость вращения и индуктору, что и требуется для его нормальной работы.
Отсюда в большинстве моделей генераторов обмотка возбуждения подключена отдельной группой, которая состоит из двух полупроводниковых диодов. Диодная схема чаще называется выпрямителем, и препятствует перетеканию тока из аккумулятора обратно по цепи в генератор при стоячем двигателе.
Стоит знать. При соединении обмотки схемой «звездочка» на нулевой вывод устанавливается два дополнительных силовых диода, это позволяет повысить мощность генератора на 15 %. Выпрямительный блок устанавливается на генератор с помощью припайки либо фиксируется механическим способом.
Регулятор является крайне важной деталью в схеме генератора, он отвечает за стабилизацию напряжения при изменениях частоты вращения кривошипного вала. Этот процесс полностью автоматический и проходит путем воздействия на обмотку возбуждения. То есть регулятор отвечает за частоту напряжения и длительность импульсов.
Интересно. Регулятор изменяет силу тока, которая подается на аккумулятор благодаря термокомпенсации напряжения. Проще говоря, чем теплее, тем меньше тока поступает на АКБ.
Как возбудить генератор
Что же потребуется для возбуждения генератора. Как упоминалось ранее следует первым делом снять «шоколадку», так как причина поломки кроется в ней. Затем соединяются плюсовые контакты на обоих устройствах, а минусовые в регуляторе разрезается и соединяется с «массой» щеток.
На клемме «30» генератора заизолировать провод. К выводной цепи «15» подключить индикатор не менее 15 Ватт. Это относится к генераторам серии Г222. На других моделях агрегатов возбуждение проводится способом подключения к выводу «В».
Схема самовозбуждения генератора.
На схеме отмечены диоды, которые бывают только на современных типах генераторов, на более ранних версиях их нет. Правильнее сказать, что схема в которой нет этих диодов – классическая, с ними – более новая.
У некоторых моделей генераторов якоря имеют в конструкции щетки. Их тоже нужно снять, а таблетку высверлить. Один из контактов подключается к плюсу якоря через диод, второй – к минусу.
Ток начинает поступать не сразу, а только после набора определенного числа оборотов. Исходя из показаний тахометра можно определить, что подача пойдет только после 4 тыс. оборотов в минуту. То есть разгоняем двигатель до 4 000 появляется напряжение, сбрасываем обороты до 1 000 напряжение пропадет. Это и есть принцип выработки тока при самовозбуждении.
Некоторые марки авто имеют малооборотистую силовую установку. В таком случае для увеличения начально скорости вращения придется что-то проделать со шкивом. На обычных моторах проблем возникнуть не должно.
Разбираем далее. Важно знать, что на выходе генератора мы получим не 12 В. При отсутствии регулятора (таблетки) агрегат выдаст все, что сможет в зависимости от оборотов, временами даже до 30 В. Например, при старте этот показатель подпрыгивает до 36 В. Увидеть это можно, подключив лампу под соответствующее напряжение на вывода генератора. А после, постепенно падает до 20 вольт.
Конечно, схему можно и доработать. Например, путем добавления конденсатора на плюсовый провод идущий к якорю. Это нужно для того, чтобы при снижении числа оборотов мотора не падало напряжение. Качественный конденсатор также будет не лишним на выходе, это обеспечит сглаживание первого скачка напряжения и регулирование последующих спадов.
Собирая такую схему стоит помнить о выдаче большого напряжения. Оно значительно выше нормальных 12 В, поэтому существует опасность спалить лампочку, ЭБУ и другую электронику автомобиля.
Помните! При работе от самовозбуждения генератор будет передавать всю выделяемую электроэнергию, которую сможет выработать, а это может вызвать сильный перегрев и самого агрегата. Небольшая перегрузка и можно идти за новым агрегатом. Соответственно применять такой способ рекомендуется только в случае крайней необходимости.
Основные неисправности генератора
Рассмотрим наиболее распространенные неисправности, характерные для автомобильного генератора:
- Обрывы электроцепей, короткие замыкания и другие повреждения. Чтобы диагностировать такой дефект, необходимо проверить силу тока и показатель напряжения на выходных контактах агрегата. Исходя из полученной информации принимается решение о дальнейших действиях.
- Также автомобилисты часто встречаются с такой неисправностью, как чрезмерно изношенные графитовые щетки, регулятор напряжения либо диодный мост. Любую изношенную и вышедшую из строя деталь следует заменить на новую. Что касается регулятора, то как упоминалось выше, он обеспечивает оптимальную подзарядку автомобильного аккумулятора исходя из температуры в моторном отсеке. Другими словами, устройство в автоматическом режиме определяет нужное напряжение для батареи в данных условиях. В некоторых моделях генераторов встречается ручное переключение режимов в зависимости от времени года. В таком случае низкие температуры не окажут негативного влияния на работу устройства. О выходе из строя реле, просигнализируют перепады напряжения в системе – это может быть слабый свет фар во время езды, которые загораются ярче при увеличении оборотов двигателя.
- Неисправные подшипники. В случае поломки этого элемента появятся посторонние повышенные шумы, хотя такой же симптом наблюдается и при плохой смазке узла.
- Шумы и вой. В случае обнаружения таких признаков, необходимо провести проверку сепараторных элементов, дорожек качения, контактные кольца на наличие проворотов. Такие симптомы также могут говорить и о возможном возникновении межвиткового замыкания обмотки статорного элемента либо тягового реле. В любом случае при выявлении посторонних шумов во время работы генератора рекомендуется провести тщательную диагностику состояния контактов.
- Рабочая температура генератора иногда может достигать 90 С, однако в случае явного перегрева, необходимо немедленно проверить работоспособность диодного моста. Помимо этого, следует определить не перегружена ли бортовая сеть автомобиля дополнительными приборами и сторонними устройствами. В случае критического повышения температур первым делом потемнеет изоляция обмотки статора, в худшем случае она может даже расплавиться.
- Сильный износ ремня генератора. При чрезмерном износе ремень агрегата может попросту порваться, что ведет к его неправильной работе в целом. То есть в таком случае на все потребители будет расходоваться электроэнергия из аккумуляторной батареи авто. В случае обрыва ремня генератор перестает выполнять свои функции, а значит у водителя есть совсем немного времени, чтобы доехать до ближайшего автосервиса или СТО. На такой дефект могут указать перепады напряжения в бортовой сети машины. В таком случае следует проверить ремень на целостность, внимательно осмотреть его поверхность на наличие трещит, надрывав, расслоений и других механических повреждений. В случае их обнаружения его рекомендуется заменить сразу.
При обнаружении любого дефекта лучше сразу заняться его устранением самостоятельно либо обратиться в автосервис. В противном случае вы рискуете наткнуться на более дорогостоящий ремонт.
Как проверить генератор при помощи лампочки и мультиметра
Проверка работоспособности генератора возможна несколькими способами, для этого потребуется применять определенные методы – это может быть замер тока отдачи генератора, падения напряжения на проводах, соединяющих токовый вывод генератора с аккумулятором либо проверка регулируемого напряжения.
Для диагностики понадобится мультиметр, аккумуляторная батарея и лампочка с припаянными на ее контакты проводами, провода для соединения генератора с аккумулятором, а также можно взять дрель с определенной головкой – она возможно понадобится для прокрутки ротора через гайку шкива.
Схема подключения выглядит следующим образом: выходная клемма «B+» и ротор D+. Лампа врезается между выходом генератора и контактом D+. Затем силовыми проводами соединяются «минус» на аккумуляторе с массой генератора. «Плюс» от АКБ соответственно с плюсом генератора и выводом B+. Конструкция надежно закрепляется в тисках и подключается.
Мультиметр переводится в режим измерения постоянного напряжения, один щуп подключается к «плюсу» аккумулятора, а второй к «минусу». Если все исправно, то загорится лампа, а напряжение должно быть 12.4 вольта.
Затем, при помощи дрели крутиться генератор. В этот момент лампа должна погаснуть, а напряжение вырасти до 14.9 В. Затем добавляется нагрузка – для этой цели можно использовать галогенную лампочку Н4. Он также вешается на клеммы АКБ, после чего должна загореться.
Далее опять дрелью проворачивается генератор. Вольтметр должен фиксировать напряжение уже 13.9 вольт. Без дрели аккумулятор должен выдавать напряжение примерно 12.2 вольта. Если этого не происходит или показания сильно отличаются, значит генератор неисправен.
Вывод
Возбудить генератор без использования аккумулятора не так сложно, главное соблюдать последовательность и правильность действий. Не забывайте, что с отключенным регулятором агрегат выдает большее напряжение, поэтому не стоит давать большие обороты иначе можно сжечь бортовую электронику. Применяйте метод в случае крайней необходимости.
Источник питания (далее — ИП) приводится в движение клиновидным, поликлиновым ремнем от шкива коленвала.
В случае выхода из строя ИП его можно заменить новым. Процесс самостоятельной профилактики вовсе не сложный, но требует наличия опыта в обслуживании транспортного средства. Проведение диагностики непрофессиональным способом не гарантирует функциональность оборудования.
Схема генератора на Волгу и Газель с двигателем 402
Для двигателей «Волги» генераторы комплектовались двухрядным шкивом, для «Газелей» однорядным.
Для автомобилей производства первой половины 90х годов использовался вывод переменного напряжения с фазы генератора для работы тахометра.
В последующих моделях тахометр получал сигнал от системы зажигания, и вывод фазы генератора стал не нужен, если на генераторе он есть, то его просто не подключают.
Генератор имеет традиционную схему. Обмотка, ротор, диодный мост, щеточный узел. Регулятор напряжения типа 13.3702 (131.3702) стоит отдельно и соединяется с генератором проводами.
Схема генератора на «Волгу» с двигателем 402
Схема генератора на «Газель» с двигателем 402
Схема отличается тем, что в ней для контроля за работой генератора применяется воль Амперметр
При включении зажигания, ток от аккумулятора идет через контакты замка зажигания, с точки 151, на щетку, далее через обмотку ротора на внешний регулятор (который стоит в стороне от генератора). На клемму + регулятора с точки 151 приходит отдельный провод, плюс с этого провода, открывает регулятор напряжения и ток ротора проходит на массу. Этот ток намагничивает ротор.
Двигатель заводится, ротор генератора начинает вращаться, и его магнитное поле возбуждает ЭДС в обмотке генератора. Уже на холостых оборотах генератор начинает давать напряжение. Аккумулятор становится потребителем и начинается зарядка, обмотка возбуждения генератора питается по той же цепи, только теперь не от аккумулятора, а от выхода генератора.
При подключении внешних потребителей, все питается от генератора.
- Принцип действия генератора
- Выпрямитель (диодный мост), состоит из шести диодов, которые проводят ток обмотки только в одну строну, так происходит выпрямление.
Магнитное поле создается электрическим током. Для этого внутри ротора вставлена обмотка, которая называется обмотка возбуждения. Ток в обмотку возбуждения подводят через щетки, прижатые к кольцам ротора.
Генератор должен обеспечивать в сети постоянный уровень напряжения. Чем выше обороты, тем больше ЭДС, а значит, напряжение может вырасти до недопустимых значений. Поэтому во всех автомобильных генераторах предусмотрено подержание напряжения на заданном уровне при изменении числа оборотов двигателя.
Кроме того, при включении приборов увеличивается ток нагрузки а чем больше ток, тем ниже становится напряжение. Устройство, которое поддерживает напряжение на одном уровне называется регулятор напряжения. Регулятор напряжения включен в цепь обмотки возбуждения, он включает и выключает ток возбуждения.
Какое должно быть напряжение?
Все электрооборудование рассчитано на напряжение аккумулятора 12 Вольт. Для зарядки аккумулятора напряжение генератора должно поддерживаться примерно на 2 Вольта выше, поэтому рабочее напряжение генератора поддерживается на уровне 14, 2 – 13, 8 Вольта.
Если напряжение будет выше, это приведет к выкипанию аккумулятора и сокращению срока его службы, лампочки и другие приборы начнут перегорать. Если напряжение будет ниже, то аккумулятор будет недозаряжен, это приведет к неожиданным отказам стартера и сокращению срока службы аккумулятора.
Напряжение на заданном уровне поддерживает регулятор напряжения.
- Если генератор неисправен то разряжен или плохо заряжен аккумулятор
- От этого возможны такие случаи:
- Стартер тяжело крутит, но, все-таки, заводит.
- Стартер тяжело крутит, не может завести двигатель и на вторую попытку аккумулятора не хватает.
- С утра стартер медленно крутит и с трудом заводит двигатель.
- Машина постоит и уже не заведешь
- Заводится только с толкача
- Все погасло и полная тишина
- Лампочки тускло светятся и сигнал слабый
- Если напряжение стало выше 15 Вольт, это уже перезаряд
- Аккумулятор становится мокрый и чувствуется запах кислоты
- Обычно перезаряд происходит, если пробит регулятор напряжения, на «Волге» и «Газели» это внешнее устройство и его легко заменить.
- Что же делать, если напряжение стало ниже и есть подозрение, что генератор не работает.
Чтобы понять в чем дело надо завести машину. Например, поставить проверочный аккумулятор, или завести с толкача.
Дело может быть: в стартере, в аккумуляторе, в проводке или в генераторе. Сначала надо поставить проверочный аккумулятор. Если заведется нормально, то стартер и проводка в норме. Проверим генератор. Стрелка собственного вольтметра должна быть на зеленой шкале. Вольтметром надо проверить напряжение на аккумуляторе.
Напряжение должно быть 13, 6 – 14 Вольт, при включении фар и печки не должно стать ниже 13, 4 Вольта. Если так, то генератор исправен. Если напряжение ниже, то зарядка слабая или ее нет. Сначала надо убедиться, что ремень натянут хорошо. Потом померить напряжение на выходе генератора, оно должно быть 13, 6 – 14 Вольт.
Если при этом на аккумуляторе оно ниже, то оборван предохранитель 60 А, или контакты блока предохранителей заржавели.
Это частая проблема на старых «Газелях. Ток зарядки идет от плюса генератора на плюс аккумулятора через предохранитель 60А. Это место быстро ржавеет и на контактах предохранителя падает целый Вольт или полтора. Блок силовых предохранителей лучше поставить новый.
Если напряжение на выходе генератора близко к 12 Вольтам, то генератор не работает, зарядки нет и аккумулятор садится.
Поменяем регулятор напряжения, поставим проверочный. Если генератор заработал и на аккумуляторе появилось нормальное напряжение, то все ясно, надо просто поменять регулятор напряжения. Покупаем регулятор 13.3702 или его аналог. Если замена регулятора не помогла, то проблема в самом генераторе или в проводке.
Проверка и ремонт генератора на автомобилях ГАЗ 3110 с 402 и 406 двигателем
Каждый современный автомобиль оснащается генераторным устройством, которое используется для питания электрического оборудования, подключенного в бортовую сеть. И автомобили Газель – не исключение. Что представляет собой генератор ГАЗ 3110 402 двигатель, из каких элементов он состоит и что нужно знать о неисправностях? Об этом читайте ниже.
Из каких элементов состоит генераторный узел 406 двигателя, какова его схема подключения и в чем заключается принцип работы? Для начала рассмотрим описание механизма.
Устройство и принцип работы
Генераторный узел в Газели представляет собой трехфазный синхронный электрический двигатель с электромагнитным возбуждением, а также встроенным выпрямительным устройством на диодах.
Роторный механизм приводится во вращение от шкива коленвала силового агрегата посредством клинового ремешка. Статорное устройство, а также крышка механизма стянуты при помощи четырех болтов.
Вал роторного механизма вращается в подшипниках, который расположены в крышках. Кстати, подшипниковые устройства смазываются на весь ресурс эксплуатации.
Задний подшипник установлен в вал роторного механизма, он поджимается при помощи задней крышки через пластмассовую втулку. Передний подшипниковый элемент расположен на внутренней стороне передней крышки. Она фиксируется с помощью шайбы и четырех болтов.
В статорном механизме расположены две трехфазные обмотки, которые подключены друг к другу параллельным образом. Диодный мост или выпрямитель включает в себя шесть диодных элементов, которые установлены в двух стальных или алюминиевых пластинах. Непосредственно сами пластины объединены в выпрямительный блок, который зафиксирован внутри задней крышки узла.
Механизм оснащается обмотками возбуждения, которые установлены на роторном механизме. Их выводы подпаяны к двум медным контактным кольцам, которые, кстати, расположены на валу механизма.
Питание обмоток обеспечивается благодаря двум угольным щеткам, подключенным к ним и расположенным в щеткодержателе.
Под расширительным бачком, на брызговике в районе правого лонжерона, расположен регулятор напряжения двигателя ЗМЗ Крайслер.
Почему Крайслер? Потому что первые двигатели газели оснащались этими моторами. Регулятор функционирует совместно с генераторной установкой и если этот элемент выходит из строя, он подлежит замене.
Также цепь подключения подразумевает использования конденсаторного устройства. Этот элемент предназначен для защиты электрооборудования Газели от возможных импульсов в системе зажигания.
Конденсатор также выполняет функцию снижения радиопомех.
Охлаждение выпрямительного блока, а также обмоток механизма осуществляется посредством воздушного потока, поступающего через отверстия в крышках центробежного вентилятора.
Компоненты устройства
Узел состоит из следующих элементов:
- корпус, в который заключена вся конструкция;
- статорный механизм;
- роторное устройство или якорь;
- шкив и крыльчатка;
- выпрямительный блок или диодный мост;
- два подшипниковых устройства, на которых вращается ротор;
- щеточный механизм;
- регулятор напряжения.
Характерные неисправности и способы их устранения
Какие неполадки могут произойти в работе генератора:
Инструкция по разбору
Вкратце о том, как демонтировать и разобрать узел:
- Сначала отключается зажигание, открывается капот и отсоединяются клеммы от АКБ.
- Затем необходимо отключить провода питания от генераторной установки.
- Используя натяжное устройство, необходимо ослабить натяжение ремешка и демонтировать его.
- Далее, выкручиваются два винта, которые фиксируют узел к кронштейнам, после чего устройство снимается.
- Теперь приступаем к разбору. Сначала демонтируем защитный кожух и извлекаем реле регулятора, оно снимается вместе с щеточным узлом, от реле нужно отключить провод.
- Далее, необходимо выкрутить четыре стягивающих болта и произвести демонтаж задней крышки со статорным механизмом.
- Теперь вам нужно отключить фазные контакты обмотки из выпрямительного устройства и произвести демонтаж статорного устройства. Извлекаются все необходимые для замены и ремонта составляющие конструкции, сборка производится в обратной последовательности.
Ремонт ГАЗ 3110 (Волга) : Проверка и замена щеток генератора
Проверять и заменять щетки можно не снимая генератор с автомобиля.
Аналоги, оригиналы, цена, артикулы
Каталожный артикул | Серийный номер | Цена | |
A2110-80A (оригинальный) | БОШ (9501.3801) (оригинальный) | От 3000 — 3200 | |
9501.3801 | FINWHALE 687-04 | 62022 / 180545 | От 3000 — 3200 |
9568.3749 | 922.3801 | SKL622RS | От 3000 — 3200 |
3701010 (HORT) | 3701024 | Contitech | От 3000 — 3200 |
3701971 | 3701953 | Электро 3701747 | От 3000 — 3200 |
*цены указаны состоянием на август 2021 года |
Газ 3110. Ремонт генератора. Волга
Произвести ремонт генератора самостоятельно сложно и нецелесообразно, так как для определения его исправности и соответствия его характеристик потребуется специальный стенд.
ПРИМЕЧАНИЕВ процессе электрических проверок генератора, особенно на ступени выпрямления, используемое оборудование не должно вырабатывать напряжение выше 14 В, чтобы избежать риска разрушения некоторых компонентов. |
Поэтому ремонт генератора лучше доверить квалифицированным специалистам на СТОА , где можно также заменить генератор из обменного фонда. Такой генератор на 50% будет дешевле нового.
Однако, прежде чем заменять генератор, можно провести некоторые проверочные работы.
Проверка регулятора напряжения
на автомобиле
Для проверки регулятора напряжения, необходимо иметь вольтметр постоянного тока со шкалой до 15 — 30 В класса точности не хуже 1,0.
Проверку регулятора напряжения, установленного на автомобиле, проводите в следующем порядке:
- запустите двигатель и дайте ему поработать около 15 мин на средней частоте вращения;
- с помощью вольтметра замерьте напряжение между клеммой «30» и «массой» генератора;
- напряжение должно находиться между 13,3 — 14,6 В.
В том случае, если наблюдается систематический недозаряд или перезаряд аккумуляторной батареи и регулируемое напряжение не укладывается в указанные пределы, регулятор напряжения необходимо заменить. Кроме этого необходимо проверить состояние угольных щеток.
Проверка состояния угольных щеток
Хотя эту работу можно провести и при установленном генераторе, рекомендуется все же снять генератор с автомобиля.
Проверку состояния угольных щеток проводите в следующем порядке:
- отверните болты крепления защитного кожуха и снимите его;
- отверните два болта крепления регулятора напряжения;
- осторожно выньте из корпуса генератора регулятор напряжения в сборе со щеткодержателем и щетками генератора;
- проверьте состояние контактной части угольных щеток. Проконтролируйте подвижность щеток в щеточных направляющих, в случае необходимости почистите щеткодержатель с помощью трихлорэтилена.
- измерьте длину «а» (рис. 9.4) выступающих из щеткодержателя угольных щеток. Если их длина меньше 5 мм, то щетки следует заменить.
Новая угольная щетка имеет длину 12 мм, таким образом, можно узнать, насколько сильно сточились угольные щетки. Замена старых угольных щеток на новые означает замену всего регулятора напряжения в сборе со щетками и щеткодержателем, так как угольные щетки впаяны в щеткодержатель. Однако можно при желании самому припаять электрическое соединение новой угольной щетки.
Проверка ротора
Обмотка возбуждения генератора проверяется на обрыв и короткое замыкание. Подключите тестер (в режиме омметра) к контактным кольцам ротора (рис. 9.5). Тестер должен показывать сопротивление обмотки, равное 2,8 — 3,0 Ом.
Если тестер показывает большее сопротивление, то протрите смоченной в трихлорэтилене тряпочкой контактные кольца и зачистите их стеклянной шкуркой. Если в контактном кольце образовалась канавка глубиной более 1,5 мм, то кольцо нужно переточить на токарном станке.
Если же тестер указывает на обрыв (сопротивление «бесконечно большое»), прежде всего осмотрите места соединений обмотки возбуждения с контактными кольцами. Часто именно они являются причинами обрыва цепи возбуждения.
Тщательно пропаяйте эти соединения мощным (не менее 100 Вт) паяльником либо замените ротор.
Иногда контактные кольца проворачиваются относительно ротора, что тоже ведет к обрыву цепи возбуждения. Замените ротор или приклейте проворачивающееся кольцо к валу с помощью эпоксидного клея.
Причиной обрыва цепи возбуждения может быть также отсоединение провода от щетки. В этом случае замените ротор либо высверлите в торце щетки выемку диаметром, большим диаметра провода, залейте выемку клеем в смеси с опилками графита от неисправной щетки и вставьте провод.
Короткое замыкание в обмотке возбуждения проверяется присоединением одного щупа тестера (в режиме омметра) к контактному кольцу ротора, а другого — к ротору (рис. 9.6).
Самая основная функция генератора – зарядка батареи аккумулятора и питание электрического оборудования двигателя.
Генератор – механизм, который превращает механическую энергию в электрическую. Генератор имеет вал, на который насажен шкив, через который и получает вращения от коленчатого вала двигателя.
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.
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.
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:
Схема генератора ВАЗ-2107 типа 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 напряжение 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 мультиметром
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.
Включаем тестер в режим (DC) постоянного напряжения, 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 H4 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.
Автономные генераторы зачастую бывают незаменимыми, и полный список их возможных применений будет очень длинным — от обеспечения электроэнергией пляжной вечеринки на выходных до постоянной работы у частного здания. Широкий спектр выполняемых работ породил большое количество типов автономных генераторов, отличающихся как конструктивно, так и по характеристикам. Общим же у них является принцип действия — двигатель внутреннего сгорания того или иного типа вращает вал электрогенератора, преобразуя механическую энергию в электрическую.
Наиболее очевидное разделение групп генераторов — на профессиональные и бытовые.
- Бытовой генератор — это, как правило, переносной агрегат с бензиновым двигателем, не предназначенный для длительной работы, имеющий мощность в несколько кВА.
- Профессиональные генераторы имеют повышенные мощность и время беспрерывной работы, а для большей топливной экономичности и увеличения ресурса на них, как правило, устанавливаются дизельные двигатели. При этом, если бытовые электрогенераторы вырабатывают однофазный ток напряжением 220 В, то профессиональные генераторы в подавляющем большинстве трехфазные, рассчитанные на 380 В выходного напряжения. Большие габариты и масса заставляют либо размещать мощные генераторы на колесном шасси, либо делать их стационарными.
Двигатель
Как известно, бензиновый двигатель может работать как по двухтактному циклу, так и по четырехтактному. При этом низкая экономичность и ограниченный ресурс делает двухтактные двигатели не самым лучшим выбором для привода электрогенератора, хотя они и проще в конструкции, а значит — дешевле и легче.
Четырехтактный же двигатель, хотя он сложнее и дороже, расходует значительно меньше топлива и способен проработать гораздо больше. Поэтому генераторы мощностью до 10 кВА, как правило, оснащаются двигателями именно такого типа.
Бензиновые двигатели электрогенераторов — это в основном одноцилиндровые агрегаты с принудительным воздушным охлаждением, приготовление горючей смеси осуществляется при помощи карбюратора. Для запуска их применяется либо тросовый стартер, либо в конструкцию дополнительно включается электрозапуск (тогда, помимо аккумулятора, такие генераторы имеют и 12 В выход: от этой цепи заряжается аккумулятор и к ней же могут подключаться потребители, рассчитанные на низковольтное питание). Наиболее распространены моторы с чугунной гильзой и верхнеклапанным газораспределительным механизмом — как правило, это моторы Honda GX и их китайские копии.
Двигатели бытовых бензогенераторов не предназначены для длительной беспрерывной эксплуатации. Превышение времени работы, указанного в инструкции по эксплуатации (как правило, не более 5-7 часов), сократит ресурс мотора.
Однако же, даже самые совершенные бензиновые двигатели имеют ограниченный ресурс: при должном уходе они проработают 3-4 тысячи моточасов. Много это или мало? При эпизодическом использовании на выезде, например, для подключения электроинструмента — это достаточно большой ресурс, а вот постоянно запитывать частный дом от бензогенератора значит ежегодно перебирать его двигатель.
Значительно больший ресурс имеют дизельные силовые агрегаты, кроме того, они выгоднее при длительной эксплуатации за счет большей экономичности. По этой причине все мощные генераторные установки, как переносные, так и стационарные, используют дизельные моторы.
Для таких агрегатов ряд недостатков дизельных моторов по сравнению с бензиновыми (дороговизна, больший вес и шумность) не являются принципиальными, определенное неудобство есть лишь при запуске дизельных моторов в холодное время.
При эксплуатации дизельного генератора нужно учитывать, что длительная работа на холостом ходу без нагрузки для них вредна: нарушается полнота сгорания топлива, что приводит к повышенному образованию сажи, забивающей выпуск, и разжижению моторного масла просачивающимся через поршневые кольца дизельным топливом. Поэтому в список регламентных работ для дизельных электростанций обязательно включается периодический вывод их на полную мощность.
Кроме того, существуют и генераторы, работающие на природном газу. Конструктивно они ничем не отличаются от бензиновых, кроме системы питания: вместо карбюратора они оснащены редуктором для регулирования давления газа и калиброванной форсункой, подающей газ во впускной коллектор. При этом такие генераторы в качестве источника топлива могут использовать не только баллон со сжиженным газом, но и газовую сеть — в этом случае расходы на топливо становятся минимальными. Недостатком подобных генераторов является низкая мобильность (газовый баллон габаритнее и тяжелее бензобака, который, к тому же, можно дозаправлять прямо на месте), а также повышенная пожароопасность, особенно при неграмотной эксплуатации. Однако в качестве источника резервного питания в доме, подключенном к газовой магистрали, это неплохой вариант: нет необходимости заботиться о поддержании уровня и качества топлива в бензобаке, а ресурс двигателя при работе на газу выше, чем при работе на бензине.
Электрогенератор
Это основной узел бензогенератора, определяющий его характеристики и область применения. Принцип его действия заключается в возбуждении тока в неподвижной обмотке статора переменным магнитным полем, создаваемым вращающейся обмоткой (ротором) в генераторах синхронного типа или постоянным магнитом в асинхронных генераторах. При этом количество обмоток статора определяет количество фаз на выходе:
- Однофазные генераторы имеют одну силовую обмотку, такая схема распространена в бытовых генераторах небольшой и средней мощности;
- Трехфазные генераторы имеют три силовые обмотки и могут запитывать как нагрузку, рассчитанную на трехфазное питание напряжением 380 вольт, так и однофазные потребители (в этом случае с такой схемой их необходимо распределить по трем группам равной мощности).
Мощность же генератора тесно связана и с количеством фаз, и с его общей конструкцией:
- Маломощные генераторы (до 2 кВА) — это легкие бензиновые агрегаты, не предназначенные для профессионального применения. Типичное их применение — обеспечение энергией уличных торговых точек;
- Генераторы средней мощности (до 6,5 кВА) — это техника, относящаяся к полупрофессиональному и профессиональному классам, но при этом достаточно компактная. Используются также бензиновые моторы. Подобный генератор сможет питать гаражную мастерскую или небольшой дом;
- Среди агрегатов высокой мощности (до 15 кВА) можно встретить как бензиновые, так и дизельные, часто имеющие более одного цилиндра. Высокая мощность делает нецелесообразным использование однофазной схемы, поэтому такие генераторы часто имеют трехфазный выход 380 В, а более мощные генераторные установки выпускаются исключительно трехфазными.
Тип возбуждения генератора зависит от его мощности и области применения. Асинхронные генераторы значительно проще и дешевле синхронных за счет отсутствия обмотки возбуждения и щеточного узла, а их ресурс выше. С другой стороны, синхронные генераторы изменением тока обмотки позволяют легко и точно регулировать выходное напряжение, а также значительно лучше работают при резких изменениях нагрузки, особенно имеющей высокую индуктивность — например, при подключении мощного электродвигателя величина и длительность просадки напряжения будут выше у асинхронного генератора. По этой причине бензогенераторы, выполненные по асинхронной схеме, часто снабжаются специальной системой пускового усиления, кратковременно повышающей отдаваемую генератором мощность.
Принцип работы асинхронного генератора показан на видео
Есть и еще один важный параметр переменного тока, о котором нельзя забывать — это его частота. И если для ряда потребителей наподобие ламп накаливания она не имеет большого значения, то для блоков питания электронных устройств отклонение частоты питающего напряжения от номинальной чревато не только нарушением их работы, но и повреждением.
Частота тока, выдаваемого генератором, определяется двумя параметрами: частотой вращения ротора и количеством полюсов на нем. Таким образом, двухполюсный ротор для создания тока с частотой 50 Гц должен вращаться с частотой 3000 об/мин, а четырехполюсный — 1500 об/мин. Поддержание заданных оборотов обеспечивается механическим регулятором, управляющим дроссельной заслонкой карбюратора на бензогенераторах или топливным насосом высокого давления — на дизельных. Такой механизм прост и достаточно эффективен при постоянной нагрузке, в то время как при резком изменении потребляемого тока частота меняется на короткий промежуток времени. Кроме того, необходимость поддержания постоянной частоты вынуждает двигатель генератора постоянно работать на одних и тех же оборотах максимальной мощности, хотя при низком энергопотреблении двигатель мог бы обеспечить электропитание и на меньших оборотах — отсюда снижение ресурса мотора и повышенный расход топлива.
Этих недостатков удалось избежать с появлением в широком доступе мощной коммутирующей электроники, позволившей создать инверторные генераторы. Принцип действия силового инвертора прост: переменный ток, выработанный генератором, выпрямляется, после чего преобразуется электронным блоком вновь в переменный, но уже строго заданной частоты. Это делает частоту выходного напряжения абсолютно не зависящей от частоты вращения ротора генератора, а следовательно — позволяет двигателю изменять обороты в зависимости от нагрузки, сберегая ресурс и топливо.
Дешевые инверторы, как правило, могут выдавать напряжение, по форме далекое от идеальной синусоиды. Подключение мощной индуктивной нагрузки к такому инвертору приведет к перегреву и возможному повреждению силового каскада инвертора!
Есть у инверторных генераторов и определенные минусы: за счет наличия электронного блока они дороже, чем обычные бензогенераторы, а также теоретически менее надежны. Кроме того, возможности силовой электроники не безграничны, и максимальная мощность инверторных генераторов сейчас не превышает 7 кВА.
На видео показано устройство бензогенератора на примере модели марки Зубр
Выбор генератора
При выборе генератора нужно начать с определения необходимой мощности. Этот вопрос не так прост, как кажется, поскольку потребители в цепях переменного тока имеют как активное (омическое) сопротивление, так и реактивное (емкостное и индуктивное), а также зачастую до выхода на рабочий режим имеют энергопотребление значительно больше номинального.
Простейший пример: нам нужен переносной генератор, от которого мы запитаем перфоратор мощностью 800 Вт. Его электродвигатель имеет значительную индуктивную составляющую сопротивления, которая при расчете энергопотребления описывается так называемым коэффициентом мощности, обозначаемым как cosφ. Если для нагрузки, не обладающей реактивным сопротивлением, он равен единице, то с ростом емкости либо индуктивности нагрузки растет. Кроме того, нельзя забывать и то, что сам генератор имеет значительную индуктивность.
Именно из-за индуктивного сопротивления обмоток генератора его мощность обозначается не в ваттах, а в вольт-амперах при заданном коэффициенте мощности: например, бензогенератор мощностью 5 кВА при собственном cosφ=0,8 реально имеет максимальную мощность 4 кВт.
Таким образом, при необходимости запитать 800-ваттный электродвигатель с собственным cosφ=0,5 нам потребуется генератор, способный длительно отдавать мощность 1600 Вт, то есть его пиковая мощность, обозначаемая в характеристиках, должна быть в полтора-два раза больше. С учетом же потерь в самом генераторе для нашего перфоратора придется приобрести бензогенератор на 4 кВА.
В то же время, если нам нужно будет запитать от этого же генератора освещение и электрообогреватель (потребители, не имеющие реактивного сопротивления), их суммарная мощность сможет быть в два раза больше при той же нагрузке на сам генератор.
Далее определимся со временем работы генератора. Как уже говорилось, для длительной работы предпочтительнее дизельный силовой агрегат — поэтому рассматривая агрегат для постоянного обеспечения энергией здания (частного дома или небольшого цеха), стоит рассмотреть этот вариант, особенно с учетом вышеописанного расчета требуемой мощности генератора — бензиновый агрегат окажется слишком прожорливым. Поскольку постоянный контроль над длительно работающим генератором осуществлять будет невозможно, он обязательно должен оснащаться защитным устройством, глушащим двигатель при падении уровня моторного масла либо его давления.
В ряде случаев (необходимость частой транспортировки, особенно ручной) меньшая масса бензогенератора может оказаться более важным фактором, чем экономичность дизельного. Также бензиновый агрегат является более предпочтительным вариантом для кратковременной эксплуатации — в этом случае экономичность и ресурс играют значительно меньшую роль, чем цена самой установки.
Для аварийного снабжения дома электроэнергией стоит рассмотреть вариант подключения к газовой сети генератора, рассчитанного на использование природного газа.
Запуск
Переносной генератор необходимо разместить на ровной сухой поверхности, а в случае работы на открытом пространстве — защитить его от попадания осадков. Поскольку одноцилиндровые двигатели, применяемые в бензогенервторах, отличаются высоким уровнем вибраций, нельзя располагать на генераторе посторонние предметы, а особенно — емкости с топливом, во избежание их падения. Перед запуском необходимо удостовериться в достаточном уровне моторного масла и при необходимости долить его, после чего двигатель генератора можно запускать.
Подключать нагрузку к генератору можно только после того, как двигатель будет запущен. Не запускайте генератор, если к нему подключены электроприборы.
Для запуска бензинового мотора служит специальная воздушная заслонка, в закрытом положении обогащающая топливную смесь. При первом запуске двигателя, особенно в холодную погоду, ее необходимо закрыть тем больше, чем ниже температура воздуха, а по мере прогрева двигателя плавно открыть. Прогретый двигатель должен запускаться без прикрытия заслонки, в противном случае стоит обратить внимание на регулировки карбюратора. Запуск в зависимости от конструкции двигателя осуществляется либо тросовым стартером (плавно вытяните его до ощущения сопротивления, после чего резко увеличьте усилие), либо электрическим (для запуска нажмите и удерживайте пусковую кнопку).
Запуск дизельного мотора отличается только тем, что нет необходимости использовать воздушную заслонку, но вместо этого нужно приоткрывать декомпрессор — устройство, снижающее давление в камере сгорания для облегчения проворота коленчатого вала при запуске. Кроме того, запуск дизельного мотора может сильно затруднить завоздушенная топливная система (первый запуск нового генератора или если до этого бак был выработан насухо). В таком случае придется прокачать топливную систему (порядок прокачки отличается для разных двигателей и описывается в руководстве по эксплуатации).
Дав поработать генератору некоторое время (в теплое время года бензиновый двигатель прогреется достаточно быстро, не более минуты), можно подключать нагрузку, убедившись, что индикаторы работоспособности или указатель напряжения генераторной установки указывают на ее полную работоспособность.
Техническое обслуживание
Своевременное обслуживание генераторной установки заметно сказывается на ее ресурсе. Наиболее частого внимания требует двигатель, как ее наиболее сложный узел. Согласно заданной производителем периодичности, указываемой в часах работы, необходимо заменять моторное масло и обслуживать воздушный фильтр. На мощных генераторах, оснащенных более сложными двигателями, также меняются масляный и топливный фильтры. Бензиновые и дизельные двигатели (газовые — гораздо реже) требуют замены свечей зажигания.
Если генератор используется эпизодически, не стоит хранить его заправленным — окисляющееся и разлагающееся со временем может привести к засорению отложениями карбюратора на беногенераторах и выпадению парафина на дизельных моторах, способному полностью перекрыть поступление топлива. Также старое топливо затруднит запуск.
Непосредственно генератор — узел практически вечный, лишь время от времени необходимо очищать щеточный узел синхронного генератора от пыли и менять сами щетки, а иногда — несущие подшипники ротора.
Читайте также: