Ведение
Электрический ток вырабатывается
в генераторах - устройствах, преобразующих
энергию того или иного вида в электрическую
энергию. К генераторам относятся гальванические
элементы, электростатические машины,
термобатареи, солнечные батареи и т.п.
Область применения каждого из перечисленных
видов генераторов электроэнергии определяется
их характеристиками. Так, электростатические
машины создают высокую разность потенциалов,
но неспособны создать в цепи сколько-нибудь
значительную силу тока. Гальванические
элементы могут дать большой ток, но продолжительность
их действия невелика. Преобладающую роль
в наше время играют электромеханические
индукционные генераторы переменного
тока. В этих генераторах механическая
энергия превращается в электрическую.
Их действие основано на явлении электромагнитной
индукции. Такие генераторы имеют сравнительно
простое устройство и позволяют получать
большие токи при достаточно высоком напряжении.
В настоящее время имеется много типов
индукционных генераторов. Но все они
состоят из одних и тех же основных частей.
Это, во-первых, электромагнит или постоянный
магнит, создающий магнитное поле, и, во-вторых,
обмотка, в которой индуцируется переменная
ЭДС (в рассмотренной модели это вращающаяся
рамка). Так как ЭДС,
наводимые в последовательно соединенных
витках, складываются, то амплитуда
ЭДС индукции в рамке пропорциональна
числу витков в ней. Она пропорциональна
также амплитуде переменного магнитного
потока Ф=BS через каждый виток. Для получения
большого магнитного потока в генераторах
применяют специальную магнитную систему,
состоящую из двух сердечников, сделанных
из электротехнической стали. Обмотки,
создающие магнитное поле, размещены в
пазах одного из сердечников, а обмотки,
в которых индуцируется ЭДС, - в пазах другого.
Один из сердечников (обычно внутренний)
вместе со своей обмоткой вращается вокруг
горизонтальной или вертикальной оси.
Поэтому он называется ротором. Неподвижный
сердечник с его обмоткой называют статором.
Зазор между сердечниками статора и ротора
делают как можно меньшим. Этим обеспечивается
наибольшее значение потока магнитной
индукции. В больших промышленных генераторах
вращается электромагнит, который является
ротором, в то время как обмотки, в которых
наводится ЭДС, уложены в пазах статора
и остаются неподвижными. Дело в том, что
подводить ток к ротору или отводить его
из обмотки ротора во внешнюю цепь приходиться
при помощи скользящих контактов. Для
этого ротор снабжается контактными кольцами,
присоединенными к концам его обмотки.
Неподвижные пластины - щетки - прижаты
к кольцам и осуществляют связь обмотки
ротора с внешней
цепью. Сила тока в обмотках электромагнита,
создающего магнитное поле, значительно
меньше силы тока, отдаваемого генератором
во внешнюю цепь. Поэтому генерируемый
ток удобнее снимать с неподвижных обмоток,
а через скользящие контакты подводить
сравнительно слабый ток к вращающемуся
электромагниту. Этот ток вырабатывается
отдельным генератором постоянного тока
(возбудителем), расположенным на том же
валу. В маломощных генераторах магнитное
поле создается вращающимся постоянным
магнитом. В таком случае кольца и щетки
вообще не нужны. Появление ЭДС в неподвижных
обмотках статора объясняется возникновением
в них вихревого электрического поля, порожденного
изменением магнитного потока при вращении
ротора
Глава 1. Краткая характеристика
объекта
Несмотря на
то, что многие автолюбители, когда речь
заходит об источниках электрической
энергии, в первую очередь вспоминают
об аккумуляторной батарее, главной “электростанцией”
автомобиля является все-таки генератор.
В современных автомобилях применяются
вентильные генераторы. Это синхронные
трехфазные электрические машины переменного
тока, которые — как отечественные, так
и зарубежные — имеют очень похожие конструкции
и отличаются, если оставить в стороне
качество изготовления, только габаритами,
расположением присоединительных мест
и отдельных узлов. Генераторная
установка предназначена для обеспечения
питанием электропотребителей, входящисистему
электрооборудования, и зарядки аккумуляторной
батареи при работающем двигателе автомобиля. Выходные параметры
генератора должны быть таковы, чтобы в любых
режимах движения автомобиля не происходил
прогрессивный разряд аккумуляторной
батареи. Кроме того, напряжение в
бортовой сети автомобиля, питаемой генераторной
установкой, должно быть
стабильно в широком диапазоне изменения
частоты вращения и нагрузок.
Последнее требование
вызвано тем, что аккумуляторная
батарея весьма чувствительна к степени
стабильности напряжения. Слишком низкое
напряжение вызывает недозаряд батареи
и, как следствие, затруднения
с пуском двигателя, слишком высокое
напряжение приводит к перезаряду батареи
и, ускоренному
выходу ее из строя. Не менее чувствительны
к величине напряжения лампы освещения
и сигнализации.
Глава 2. Техническое
обслуживание и ремонт генератора переменного
тока
2.1 Основные характеристики
и устройство генератора типа 37.3701
Максимальная сила тока отдачи
при 14 В и частоте вращения ротора 5000
мин1, А........ 55 (45*)
Пределы регулируемого напряжения,
В........ 14,1±0,5
Максимальная частота вращения
ротора, мин-1........ 13000
Передаточное отношение двигатель-генератор........
1 : 2,04
С 1988 г. на автомобилях ВАЗ-2107
применяется трехфазный генератор переменного
тока типа 37.3701 со встроенным выпрямительным
блоком и микроэлектронным регулятором
напряжения. На небольших партиях автомобилей
ВАЗ-2107 могут быть установлены генераторы
производства Болгарии, Словении или Германии.
Эти генераторы взаимозаменяемы с генератором
37.3701 по характеристикам и установочным
размерам, но несколько отличаются по
конструкции.
Генератор 37.3701
а — регулятор напряжения
и щеточный узел у генераторов выпуска
с 1996 г.; 1 — крышка генератора со стороны
контактных колец; 2 — болт крепления выпрямительного
блока; 3 — контактные кольца; 4 – шариковый
подшипник вала ротора со стороны контактных
колец; 5 — конденсатор 2,2 мкФ ±20% для подавления
радиопомех; 6 — вал ротора; 7 — провод
общего вывода дополнительных диодов;
8 — зажим "30" генератора для подключения
потребителей; 9 — штекер "61" генератора
(общий вывод дополнительных диодов); 10
— провод вывода "Б" регулятора напряжения;
11 — щетка, соединенная с выводом "В"
регулятора напряжения; 12 — регулятор
напряжения; 13 — щетка, соединенная с выводом
"Ш" регулятора напряжения; 14 — шпилька
для крепления генератора к натяжному
устройству; 15 — крышка генератора со
стороны контактных колец; 16 — крыльчатка
вентилятора со шкивом привода генератора;
17 — полюсный наконечник ротора; 18 — шайбы
крепления подшипника; 19 — дистанционное
кольцо; 20 — шариковый подшипник вала
ротора со стороны привода; 21 — стальная
втулка; 22 — обмотка ротора (обмотка возбуждения);
23 — сердечник статора; 24 — обмотка статора;
25 — выпрямительный блок; 26 — стяжной
болт генератора; 27 — буферная втулка;
28 — втулка; 29 — поджимная втулка; 30 —
вывод "В" регулятора напряжения;
31 — щеткодержатель
Рис. Схема соединений
системы генератора 37.3701
1 — аккумуляторная
батарея; 2 — отрицательный диод; 3 — дополнительный
диод; 4 — генератор; 5 — положительный
диод; 6 — обмотка статора; 7 — регулятор
напряжения; 8 — обмотка ротора; 9 — конденсатор
для подавления радиопомех; 10 — монтажный
блок; 11 — контрольная лампа заряда аккумуляторной
батареи в комбинации приборов; 12 — вольтметр;
13 — реле зажигания; 14 — выключатель зажигания
2.1 Организация
рабочего места слесаря
техническое обслуживание
ремонт генератор
Рабочее место – это часть производственной
площади, закреплённой за данным рабочим
(бригадой). Со всем необходимым оборудованием,
инструментом, материалами и принадлежностями,
которые рабочие применяют для выполнения
производственных задач. При организации
рабочих мест учитываются следующие требования:
1. На посты рабочих
мест должны поступать тщательно
вымытые детали;
2. Рабочее место должно
предусматривать максимальную экономию
движений рабочего;
3. Рабочее место должно
быть оснащено механизацией и
хорошим освещением, необходимой
документацией и спец. тарой;
4. На рабочем месте
должно находится то, что требуется
для выполнения задания;
5. Принадлежности и инструменты
должны находится на расстоянии вытянутой
руки, причём располагаться они должны
так, чтоб брать их в строгой последовательности;
6. Всё берётся левой
рукой с левой стороны;
7. Режущий инструмент
должен находится на деревянной подставке,
чтоб уберечь их от затупления;
8. Чертежи должны находиться
на видном месте;
9. Рабочий, в течение рабочего
времени, не должен отвлекаться
и отлучаться;
10. Рабочий должен пользоваться
только тем инструментом, который
требуется по принадлежности, предохранять
инструмент от повреждений и
грязи;
11. По окончании рабочего времени, рабочий
обязан привести в порядок рабочее место.
2.2 Неисправности
генератора автомобиля ВАЗ-2107 и способы
их устранения.
Плохой
контакт между щетками и контактными кольцами
ротора
Возникает при загрязнении
и замасливания контактных колец, большом
износе щеток контактных колец, уменьшении
давления пружин на щетки и зависании
щеток в щеткодержателях . При таких неисправностях
повышается сопротивление в цепи возбуждения,
и следовательно, уменьшается мощность
генератора. Напряжение генератора до
заданной величены достигает только при
повышенной частоте вращения ротора.
Для устранения неисправности
снимают щеткодержатель и проверяют состояние
щеток и контактных колец ротора. При необходимости
протирают их тряпкой, смоченной бензином.
Окисленную поверхность колец зачищают
стеклянной шкуркой зернистостью 100-140;изношенные
кольца протачивают. Щетки должны свободно
перемещать в щеткодержателе. Щетки, изношенные
до высоты менее 7 мм ,заменяют.
Давление пружины на щетку должно
быть в пределах 180-260 гс .Для определения
давления пружины каждой щетки надо удалить
из щеткодержателя одну щетку, а другой
щеткой, оставшейся в щеткодержателе,
нажать на чашку стрелочных весов Щетка
будет входить в щеткодержатель и когда
она будет выступать из щеткодержателя
на 2 мм, дозамеряют показания стрелки
весов. Эта величина и будет тем давлением,
с которым пружина прижимает щетку к контактному
кольцу ротора .Также проверяют давление
пружины другой щетки.
ОБРЫВ ОБМОТКИ ВОЗБУЖДЕНИЯ чаще всего возникает в местах
пайки концов обмотки к контактным кольцам.
Обрыв в обмотке возбуждения определяется
омметром или контрольной лампой.
Эта неисправность устраняется
безкислотной пайкой мягкими припоями. Когда обрыв
произошел внутри катушки , производят
замену или перемотку катушки.
При обрыве обмотки возбуждения
в обмотке статора будет индуктироваться
э. д.с. не более 5 В ,обусловленная остаточным
магнетизмом стали ротора.
ЗАМЫКАНИЕ ОБМОТКИ
ВОЗБУЖДЕНИЯ НА КОРПУС РОТОРА происходит при разрушении
изоляции обмотки. Замкнутая на корпус
заворачивается и по ней не будет проходить
ток В результате генератор работать не будет.
Замыкание обмотки на корпус
определяют контрольной лампой при напряжении
220-500 В. Один проводник 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,
ее заменяют.
МЕЖВИТКОВОЕ ЗАМЫКАНИЕ
В КАТУШКЕ ОБМОТКИ ВОЗБУЖДЕНИЯ возникает вследствие разрушения
изоляции провода обмотки при перегреве
или механическом повреждении. В результате уменьшается
сопротивление цепи обмотки возбуждения
. Следовательно, повысится температура
обмотки, что будет причиной еще большего
разрушения изоляции провода и замыкания
между собой большего количества витков
катушки.
При работе генератора с регуляторами
РР127 и РР380 ток возбуждения генератора
замыкается через контакты регулятора.
Следовательно, при снижении сопротивления
обмотки возбуждения через контакты регулятора