Диагностирование генератора переменного тока.
Генератор считается исправным если:
· Напряжение на выводе (+) генератора находится в пределах 13,5 -14,5 В;
· Максимальная сила тока отдачи при 14 В и частоте вращения ротора 5000 мин соответствует паспортному значению;
· Сопротивление обмотки возбуждения между двумя контактными кольцами должно быть (4,3±0,2) Ом;
Рассмотрим принципиальную схему автомобильного генератора переменного тока.
Рисунок1 - Принципиальная схема генераторной установки и точки подключения для проведения диагностики.
G – генераторная установка;
Ph1…Ph3 – обмотки трех фаз статора;
VD1+…VD3+ (VD4+) – положительные диоды силового выпрямителя;
VD1-…VD3- (VD4-) – отрицательные диоды силового выпрямителя;
C – конденсатор, сглаживающий высокочастотные пульсации напряжения;
B+ – силовой вывод "+" генераторной установки;
VD1 d+…VD3 d+ – диоды возбуждения;
Ex – обмотка возбуждения;
VR – регулятор напряжения;
Accu – аккумуляторная батарея;
+ – вывод "+" аккумуляторной батареи;
IgnSw – выключатель зажигания;
H – индикатор заряда;
D+ – вывод "D+" генераторной установки;
DF – вывод управления обмоткой возбуждения;
R – нагрузка (потребители электроэнергии);
1 – точка подключения чёрного зажима типа "крокодил" осциллографического щупа;
2 – точка подключения пробника осциллографического щупа.
Обмотка статора генератора Ph1, Ph2, Ph3 трехфазная. Она состоит из нескольких секций, называемых обмотками фаз или просто фазами, напряжения и токи в которых смещены друг относительно друга на треть периода, то есть, на 120°.
Выпрямитель содержит шесть силовых полупроводниковых диодов, три из которых: VD1+, VD2+ и VD3+ соединены с выводом "+" генератора, а другие три: VD1-, VD2- и VD3- с корпусом генератора (с "массой"). При необходимости увеличения мощности генератора применяется дополнительное плечо выпрямителя на диодах VD4+ и VD4- (показано пунктиром). Такая схема увеличения мощности может использоваться только при условии, что обмотки статора соединены в "звезду", так как к дополнительному плечу выпрямителя подключается "нулевая" точка трех обмоток.
Обмотка возбуждения Ex встроена в ротор, который создает вращающееся магнитное поле, и, согласно эффекту электромагнитной индукции, генерирует переменное напряжение в обмотках статора.
Регулятор напряжения VR дозирует величину тока в обмотке возбуждения, регулируя тем самым мощность генератора, и поддерживая неизменным напряжение на силовых выводах. Выполнен регулятор как отдельный блок на электронных компонентах и обычно крепится к корпусу генератора, дополнительно выполняя функцию щеткодержателя.
В последнее время на некоторых автомобилях вывод DF регулятора напряжения используется электроникой автомобиля и блоком управления двигателем для определения величины нагрузки на генератор. При её превышении (определяется по постоянно включенному состоянию регулятора) временно отключаются некоторые комфортные функции автомобиля, а в случае, если двигатель работает при этом на холостом ходу, увеличивается частота вращения коленвала. Фактически, по соотношению времени включенного / выключенного состояния регулятора напряжения и значению частоты вращения ротора генератора определяется общее электропотребление автомобиля.
Далее будут рассмотрены осциллографические методы диагностики генераторов переменного тока оснащённых диодами возбуждения.
На примере генератора ВАЗ 2106 определим точки подключения осциллографа по представленной выше методике.
Рисунок 2 - Генератор автомобиля ВАЗ 2106:
1 - крышка генератора со стороны контактных колец; 2 - выпрямительный блок; 3 - болт крепления выпрямительного блока и фазных выводов обмотки статора; 4, 5 - контактные кольца; 6 - шариковый подшипник вала ротора со стороны контактных колец; 7 - вал ротора; 8 - изолирующая втулка; 9 - винт крепления щеткодержателя; 10 - «плюсовый» клеммовый болт (вывод «30»); 11 - изолирующая втулка контактного болта; 12 - штекер центрального вывода обмотки статора; 13 - щеткодержатель; 14 - отрицательная щетка; 15 - положительная щетка; 16 - шпилька для крепления генератора к натяжной планке; 17 - крыльчатка шкива; 18 - клювообразный полюсный наконечник ротора со стороны привода; 19 - шкив привода генератора; 20 - гайка крепления шкива; 21 - дистанционное кольцо подшипника; 22 - шариковый подшипник вала ротора со стороны привода; 23 - крышка генератора со стороны привода; 24 - каркас обмотки ротора; 25 - обмотка ротора; 26 - изоляция паза статора; 27 - статор; 28 - клин обмотки статора; 29 - обмотка статора; 30 - ротор; 31 - стяжной болт; 32 - буферная втулка; 33 - втулка; 34 - отрицательный диод; 35 - изолирующая пластина; 36 - провод фазного вывода обмотки статора; 37 - положительный диод; 38 - держатель положительных диодов; 39 - изолирующая втулка; 40 - держатель отрицательных диодов.
Рисунок 3 - Схема системы генератора Г-221 (показан регулятор напряжения РР-380 электромагнитного типа):
1 - обмотка ротора генератора; 2 - генератор; 3 - обмотка статора генератора; 4 - выпрямитель генератора; 5 - аккумуляторная батарея; 6 - выключатель зажигания; 7 - контрольная лампа заряда аккумуляторной батареи; 8 - реле контрольной лампы заряда аккумуляторной батареи; 9 - блок предохранителей; 10 - дроссель; 11 - термокомпенсирующий резистор; 12 - дополнительные резисторы; 13 - регулятор напряжения.