Генераторная установка. Схемы генераторных установок Из каких элементов состоит автомобильный генератор

Неисправности электрооборудования автомобиля встречаются весьма часто и занимают одно из лидирующих мест в списке поломок. Их можно условно поделить на неисправности источников тока (аккумуляторов, генераторов) и неисправности потребителей (оптика, зажигание, климат и т.д.). Основными источниками электропитания автомобиля являются аккумуляторные батареи и генераторы . Неисправность каждого из них ведет к общей неисправности автомобиля и эксплуатации его в ненормальных режимах, а то и вовсе - к обездвиживанию автомобиля.

В электрооборудовании автомобиля аккумулятор и генератор работают в неразрывном тандеме. Если выйдет из строя одно - через некоторое время выйдет из строя и другое. Например, приводит к увеличению зарядного тока генератора. А это влечет за собой неисправность выпрямителя (диодного моста). В свою очередь, при , поступающего от генератора, может увеличиться зарядный ток, что неизбежно приведет к систематической перезарядке батареи, «выкипанию» электролита и скорому разрушению.

Распространенные неисправности генератора:

• износ или повреждение шкива;
• износ токосъемных щеток;
• износ коллектора (токосъемных колец);
• повреждение регулятора напряжения;
• замыкание витков статорной обмотки;
• износ или разрушение подшипника;
• повреждение выпрямителя (диодного моста);
• повреждение проводов зарядной цепи.

Распространенные неисправности аккумуляторной батареи:

• короткое замыкание электродов/пластин батареи;
• механическое или химическое повреждение пластин аккумулятора;
• нарушение герметичности банок аккумуляторов - трещины корпуса аккумулятора в результате ударов или неправильной установки;
• химическое .Основными причинами указанных неисправностей являются:
• грубые нарушения правил эксплуатации;
• истечение срока службы изделия;
• различные производственные дефекты.

Безусловно, конструкция генератора сложнее аккумуляторной батареи. Вполне резонно, что и неисправностей генератора в разы больше, и диагностика их значительно сложнее.

Автомобилисту очень полезно знать основные причины неисправностей генератора , способы их устранения, а также профилактические меры по предотвращению поломок.

Все генераторы подразделяются на генераторы переменного и постоянного тока . Современный легковой транспорт оснащается генераторами переменного тока с встроенным диодным мостом (выпрямителем). Последний необходим для преобразования тока в постоянный, на котором работают электропотребители автомобиля. Выпрямитель, как правило, находится в крышке или корпусе генератора и представляет с последним одно целое.

Все электроприборы автомобиля рассчитаны на строго определенный диапазон рабочих токов по напряжению. Как правило, рабочие напряжения - в диапазоне 13,8–14,7 В. Ввиду того, что генератор «привязан» ремнем к коленчатому валу двигателя, от разных оборотов и скорости движения автомобиля, он будет работать по-разному . Именно для сглаживания и регулирования выдаваемого тока предназначен реле-регулятор напряжения, играющего роль стабилизатора и предотвращающего как скачки, так и провалы рабочего напряжения. Современные генераторы снабжены встроенными интегральными регуляторами напряжения, в просторечье именуемые «шоколадкой» или «таблеткой».

Уже понятно, что любой генератор это достаточно сложный агрегат, чрезвычайно важный для любого автомобиля.

Виды неисправностей генератора

Ввиду того, что любой генератор - это электромеханическое устройство, соответственно и разновидностей неисправностей будет две - механические и электрические .

К первым относятся разрушение креплений, корпуса, нарушение работы подшипников, прижимных пружин, ременного привода и другие, не связанные с электрической частью поломки.

К электрическим неисправностям относятся обрывы обмоток, неисправности диодного моста, выгорание/износ щеток, межвитковые замыкания, пробои, биения ротора, неисправности реле-регулятора.

Нередко симптомы, указывающие на характерные неисправного генератора, могут появиться и вследствие совершенно других неполадок. Как пример - плохой контакт в гнезде предохранителя цепи обмотки возбуждения генератора покажет на неисправность генератора. То же подозрение может возникнуть из-за обгоревших контактов в корпусе замка зажигания. Так же, постоянное горение лампы-сигнализатора неисправности генератора может быть вызвано поломкой реле, мигание этой лампы включающего может свидетельствовать о неисправности генератора.

Основные признаки неисправности автогенератора :

• При работающем двигателе мигает (или непрерывно горит) контрольная лампа разряда аккумулятора.
• Разрядка или перезаряд (выкипание) аккумуляторной батареи.
• Тусклый свет автомобильных фар, дребезжащий или тихий звуковой сигнал при работающем двигателе.
• Значительное изменение яркости фар при увеличении числа оборотов. Это может быть допустимо при увеличении оборотов (перегазовки) с режима холостого хода, но фары, загоревшись ярко, дальше яркость свою увеличивать не должны, оставаясь в одной интенсивности.
• Посторонние звуки (вой, писк) исходящие от генератора.

Необходимо регулярно контролировать натяжение и общее состояние ремня привода. При трещинах и расслоениях необходима немедленная замена.

Ремкомплекты генератора

Чтобы устранить указанные неисправности генератора, понадобится провести ремонт. Начиная поиск ремкомплекта генератора в интернете, стоит приготовиться к разочарованию - предлагаемые комплекты, как правило, содержат шайбы, болты и гайки. А вернуть генератору работоспособность порой можно только заменой - щеток, диодного моста, регулятора… Поэтому храбрец, решившийся на ремонт, составляет индивидуальный ремкомплект из тех деталей, которые подходят к его генератору. Выглядит это примерно так, как показывают таблице ниже, на примере пары генераторов для ВАЗ 2110 и Форд Фокус 2.

Генератор ВАЗ 2110 - КЗАТЭ 9402.3701-03 на 80 А. Применяется на ВАЗ 2110-2112 и их модификациях после 05.2004 г., а также на ВАЗ-2170 Лада-Приора и модификациях

Генератор Рено Логан - Bosch 0 986 041 850 на 98 А. Применяется на Renault: Megane, Scenic, Laguna, Sandero, Clio, Grand Scenic, Kangoo, а также Dacia: Logan.

Диагностика неисправностей

На современных автомобилях использование «дедовского» способа путем скидывания с клеммы аккумулятора может привести и к серьезной поломке множества электронных систем автомобиля. Значительные перепады напряжения бортовой сети автомобиля способны вывести из строя почти всю бортовую электронику. Именно поэтому современные генераторы всегда проверяются только путем замера напряжения в сети или диагностики самого снятого узла на специальном стенде. Сначала производится замер напряжения на клеммах аккумулятора, пускается двигатель и снимаются показания уже при работающем моторе. До запуска напряжение должно быть около 12 В, после запуска - от 13,8 до 14,7 В. Отклонение в большую строну свидетельствует, что идете «перезаряд», что подразумевает неисправность реле-регулятора, в меньшую - что ток не поступает. Отсутствие тока подзарядке свидетельствует о неисправности генератора или цепей.

Причины поломок

Распространенные причины неисправностей генератора – это банальный износ и коррозия. Почти все механические неисправности, будь-то износ щеток или развалившиеся подшипники - следствие долгой эксплуатации. Современные генераторы оснащаются закрытыми (не обслуживаемыми) подшипниками, которые просто подлежат замене по истечении определенного срока или пробега автомобиля. То же относится и к электрической части - часто узлы подлежат замене целиком.

Также причинами могут быть:

• низкое качество изготовления комплектующих;
• нарушение правил эксплуатации или работа вне пределов нормальных режимов;
• внешние факторы (соль, жидкости, высокая температура, дорожная «химия», грязь).

Самостоятельная проверка генератора

Самый простой способ - проверить предохранитель. Если он исправен, и его расположение. Проверяется свободное вращение ротора, целость ремня, проводов, корпуса. Если ничего подозрений не вызвало, проверяются щетки и контактные кольца. В процессе работы щетки неизбежно изнашиваются, их может заклинить, перекосить, а канавки токосъёмных колец забиться графитовой пылью. Явный признак этого - избыточное искрение.

Нередки случаи полного износа или поломки, как подшипников, так и поломка статора.

Самая распространенная механическая проблема генератора – износ подшипников. Признак данной неисправности - вой или свист при работе агрегата. Конечно, подшипники нужно немедленно заменить, предварительно осмотрев посадочные места. Ослабление также может быть причиной слабой работы генератора. Одним из признаков может быть высокий по тону свист из-под капота, когда автомобиль газует или разгоняется.

Для проверки обмотки возбуждения ротора на короткозамкнутые витки или обрывы, нужно подключить мультиметр, переключенный в режим измерения сопротивления, к обоим контактным кольцам генератора. Нормальное сопротивление - от 1,8 до 5 Ом. Показания ниже свидетельствует о наличии короткого замыкания в витках; выше – прямой обрыв обмотки.

Для проверки обмотки статора на «пробой на массу», их нужно отсоединить от выпрямительного блока. При показаниях сопротивления, выдаваемых мультиметром, имеющих бесконечно большое значение можно не сомневаться в отсутствии контакта статорных обмоток с корпусом («массой»).

Для проверки диодов в блоке выпрямителя используется мультиметр (после полного отсоединения от обмоток статора). Режим проверки - «проверка диодов». Плюсовой щуп подсоединяется к плюсу или минусу выпрямителя, а минусовой – к выводу фазы. После этого щупы меняют местами. Если при этом значения показаний мультиметра сильно отличаются от предыдущих - диод исправен, если не отличаются - неисправен. Еще одним признаков, свидетельствующим о скорой „кончине“ диодного моста генератора - окисление контактов, а причина этого – перегрев радиатора.

Ремонт и устранение неисправностей

Все механические неполадки устраняются путем замены неисправных узлов и деталей (щеток, ремня, подшипников и т.п.) на новые или исправные. На старых моделях генераторов зачастую требуется проточка контактных колец. Приводные ремни меняются вследствие износа, максимального растяжения или истечение срока эксплуатации. Поврежденные обмотки ротора или статора, их, в настоящее время, меняют на новые в сборе. Перемотка хоть и встречается среди услуг автомастеров, но все реже - это дорого и нецелесообразно.

А вот все электрические проблемы с генератором нужно решать вследствие проверки , как других элементов цепи (в частности АКБ), так и непосредственно его деталей и выходного напряжения. Одной из частых проблем, с которой приходится сталкиваться автовладельцам - это перезаряд , или же наоборот, низкое напряжение генератора . Устранить первую неисправность поможет проверка и замена регулятора напряжения либо диодного моста, а с выдачей низкого напряжения разобраться будет чуть сложнее. Причин, почему генератор выдает низкое напряжение, может быть несколько:

1. увеличение нагрузки на бортовую сеть потребителями;
2. пробой одного из диодов на диодном мосте;
3. выход из строя регулятора напряжения;
4. проскальзывание поликлинового ремня (вследствие слабого натяжения)
5. плохой контакт массового провода на генераторе;
6. короткое замыкание;
7. просаженный аккумулятор.

Одним из основных требований потребителей к качеству электроэнергии является стабильность напряжения на шинах ДЭС в условиях изменения значения и характера (cosφ) нагрузки станции. При переходе от одного режима нагрузки ДЭС к другому напряжение на шинах ДЭС будет оставаться неизменным, если ток возбуждения генератора будет изменяться в соответствии с изменением нагрузки.

Поддержание стабильного напряжения генераторов дизельной электростанции (ДЭС) осуществляется устройствами (блоками) регулирования напряжения. Автоматические регуляторы напряжения по конструкции регулирующего органа подразделяются на два типа: электромеханические и электромагнитные.

Электромеханические регуляторы состоят из подвижных частей (электромагнитов с подвижными якорями, пружин и др.) и воздействуют на ток возбуждения с помощью изменения активного сопротивления цепи обмотки возбуждения. К этому виду относятся угольные регуляторы, которые совместно с другой аппаратурой (трансформаторами, выпрямителями и другими деталями) входят в блок регулирования напряжения (БРН). На генераторах с машинным возбуждением серий ДГС и ПС-93-4 устанавливаются блоки БРН с угольными регуляторами возбуждения.

Электромагнитные регуляторы состоят из статических (неподвижных) частей (трансформаторов, магнитных усилителей, конденсаторов, реакторов и др.) и изменяют ток возбуждения генератора с помощью дополнительного тока от регулятора обмотки возбуждения. К этому виду регуляторов относятся компаундирующие устройства с электромагнитной коррекцией, с магнитными усилителями и др.

На генераторах серии ЕСС устанавливают БРН, выполненные на принципе компаундирования, а для увеличения точности регулирования используется электромагнитный корректор напряжения.

На генераторах серий ДГФ и ГСФ БРН выполнен на принципе фазового компаундирования с полупроводниковым корректором напряжения.

На генераторах серии СГД устанавливают регуляторы напряжения типа РНА-60, работающие на принципе фазового компаундирования с управлением от электромагнитного корректора напряжения.

Блок БРН с угольным регулятором имеет четыре исполнения: 412, 421, 422, 423. Устройство и принцип работы всех блоков БРН одинаков.

Блок БРН состоит из угольного регулятора УРН, трансформатора регулятора напряжения Тр2, стабилизующего трансформатора Тр1, селеновых выпрямителей ВС1 и ВС2, конденсаторов С1, С2 и резисторов R3, R4, R5. Все элементы БРН укреплены на каркасе и закрыты съемным кожухом.

Угольный регулятор напряжения типа УРН представляет собой прямоходовой электромеханический регулятор реостатного типа.

Рис.1. Угольный регулятор напряжения типа УРН-423.
а - общий вид; б - продольный разрез;
1 - слюдяные прокладки; 2 - фарфоровая втулка; 3,12,22,29 - винты;
4 - скоба; 5 - нажимный винт; 6 - стопорный винт;
7 - неподвижный угольный контакт; 8 - корпус регулятора;
9 - керамическая (фарфоровая) трубка; 10 - угольный столб;
11 - подвижный угольный контакт; 13 - колпак;
14 - контактная пластина; 15 - пластина для магнитопровода;
19 - стопорный винт сердечника; 20 - сердечник;
21 - основание магнитопровода; 23 - обмотка электромагнита;
24 - диамагнитная шайба; 25 - опорное коническое кольцо;
26 - пакеты пружин; 27 - якорь; 28 - пластина для крепления пружин;
30 - плунжер; 31 - амортизатор.

Регулятор типа УРН (рис.1) состоит из электромагнита с сердечником, якоря подвижной системы регулятора, над которым расположены пакеты пружин, угольных столбов, помещенных в фарфоровую трубку, расположенную на корпусе регулятора, неподвижного и подвижного угольных контактов, к которым подключены проводники.

Угольный столб 10, набранный из шероховатых отдельных шайб, включен с помощью контактов 7 и 11 в цепь обмотки возбуждения возбудителя. На угольный столб действует пружина 26, сжимающая угольные шайбы столба, и якорь 27, противодействующий сжатию пружины. Общая площадь соприкосновения угольных шайб столба, а следовательно, и его сопротивление зависят от давления, поэтому разность этих двух сил определяет сопротивление цепи обмотки возбуждения возбудителя.

При номинальном напряжении генератора подвижная система угольного регулятора находится в равновесии (усилия якоря электромагнита и пружины, сжимающей шайбы угольного столба УРН, равны). При увеличении нагрузки генератора напряжение на его выводах уменьшится, в связи с этим уменьшится ток в обмотке электромагнита УРН. Под действием пружины 26 подвижная система УРН сместится, что вызовет сжатие угольного столба и изменение (уменьшение) его сопротивления.

Уменьшение сопротивления приведет к увеличению тока в обмотках возбуждения возбудителя и генератора, напряжение на выводах генератора увеличится. При повышении напряжения генератора, вызванного сбросом нагрузки, сопротивление угольного столба Ур увеличится, а напряжение на выводах генератора уменьшится.

Рис.2. Принципиальная схема БРН генератора с угольным регулятором УРН.
Г - генератор; В - возбудитель;
ОВГ - обмотка возбуждения генератора;
ОВВ - обмотка возбуждения возбудителя.

Обмотка электромагнита УРН (рис.2) включена на напряжение генератора через понижающий трансформатор Тр2 и выпрямитель ВС1. Конденсаторы C1 и С2 установлены для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения выпрямителя ВС1.

Последовательно с первичной обмоткой Тр2 включен резистор R5, служащий для компенсации температурного изменения сопротивления обмотки Тр2.

Реостат установки РУ включен в цепь вторичной обмотки Тр2 для установки уровня автоматического peгулирования напряжения. Угольный столб УРН и резистор R3 включены последовательно в цепь обмотки возбуждения возбудителя. Резистор R3 служит для уменьшения мощности рассеивания в угольном столбе УРН. Стабилизирующий трансформатор Тр1 служит для устранения неустановившихся колебаний напряжения генератора, возникающих при работе УРН. Первичная обмотка трансформатора Тр1 включена через сопротивление R4 на напряжение якоря возбудителя, а вторичная - последовательно в цепь электромагнита УРН. Параллельно обмотке возбуждения возбудителя подключен выпрямитель ВС2 для предохранения угольного столба УРН от подгара при перенапряжениях на зажимах обмотки возбуждения возбудителя.

При уменьшении напряжения генератора напряжение на первичной и вторичной обмотках трансформатора Тр2 понизится, что вызовет уменьшение тока в цепи электромагнита УРН и сопротивления угольного столба УРН.

Использование схемы компаундирования обеспечивает точность поддержания напряжения ±5%, а применение электромагнитного корректора увеличивает точное поддержания напряжения до ±2%.

Блок регулирования напряжения с электромагнитным корректором состоит из блока компаундирования, установленного на генераторе, и блока электромагнитного корректора.

Рис.3. Принципиальная схема дизель-генератора АД-20М

На рис.3 изображена принципиальная схема регулятора напряжения с электромагнитным корректором.

В регуляторе использован принцип фазовою компаундирования и применены три однофазных четырехобмоточных трансформатора ТТП с подмагничиванием от корректора напряжения. Одна из первичных обмоток ТТП включена последовательно с нагрузкой генератора, а другая - через линейный реактор Р параллельно нагрузке. Вторичная обмотка ТТП через выпрямитель СВ1 соединена с обмоткой возбудителя генератора.

Корректор напряжения состоит из автотрансформатора АТН, магнитного усилителя МУ и измерительного органа, имеющего нелинейный реактор НР, линейный реактор ЛP и конденсатор С2.

Небольшое увеличение напряжения на выводах генератора приводит к резкому увеличению тока реактора НР, который увеличивает ток в обмотке управления МУ. Возросший выходной ток МУ проходит через выпрямитель СВ2 и подается на обмотку подмагничивания трансформатора ТТП. Увеличение тока в обмотке подмагничивания вызовет уменьшение тока во вторичной обмотке ТТП и в обмотке возбуждения генератора, что приведет к уменьшению напряжения на выводах генератора.

При уменьшении напряжения на зажимах генератора наблюдается обратная картина. На дизель-генераторах кроме напряжения часто меняется и частота, поэтому в корректоре предусмотрена частотная компенсация.

В схеме корректора частотная компенсация осуществляется реактором ЛР и конденсатором С2, которые изменяют напряжение на реакторе ИР пропорционально изменению частоты генератора и оставляют ток HP неизменным. Эта схема обеспечивает независимость тока HP от изменения частоты и позволяет при изменении частоты от 48 до 52 Гц обеспечить изменение напряжения генератора в пределах ±2%.

Блок регулирования напряжения с полупроводниковым корректором напряжения. Полупроводниковый корректор напряжения в БРН предназначен для поддержания стабильного напряжения на выводах генератора в пределах ±2%.

Рис.4. Принципиальная схема полупроводникового корректора напряжения

Корректор напряжения (рис.4) собран на полупроводниковых элементах и работает в импульсном режиме. Он состоит из измерительного органа и усилителя.

Измерительный орган корректора измеряет напряжение на зажимах генератора и сравнивает его с заданным. Разность между действительным и заданным напряжениями служит сигналом, который управляет полупроводниковым усилителем, соединенным с обмоткой управления трансформатора компаундирования.

Измерительный орган состоит из трансформатора ТИ, первичная обмотка которого подключена на линейное напряжение генератора через резистор R15 и регулируемый резистор РУН, выпрямителя В1, кремниевого опорного диода В2, конденсаторов С1-С2, резисторов R1, R2, R3, R5, R6, терморезисторов R7-R9, транзистора Т1.

Напряжение генератора после выпрямителя В2 и сглаживающего фильтра R8-С1 поступает на вход транзистора Т1. Входной сигнал Т1 будет тем больше, чем больше напряжение генератора превышает опорное напряжение диода В2, т.е. измерительный орган корректора преобразует превышение напряжения генератора над опорным напряжением В2 в выходной ток транзистора Т1, поступающий на вход усилителя. Если U г

Резистор R2 смещает диапазон регулирования уставки напряжения. Цепочка С2-R5 служит для устранения автоколебаний при регулировании напряжения генератора, а регулирование чувствительности корректора производится резистором R*.

Схема усилителя состоит из транзисторов Т2, ТЗ, Т4, конденсатора С3, делителей напряжения R11, R12 и резистора R10. Напряжение подается на зажимы усилителя «+» и «-» от обмотки Wn через выпрямитель ВПУ.

Параметры элементов схемы выбраны так, что при отсутствии сигнала с измерительного органа транзисторы Т2 и ТЗ усилителя полностью открыты (режим насыщения), транзистор Т4 закрыт, т.е. обмотка управления, соединенная с коллектором транзистора Т4, отключена от выпрямителя питания корректора и в ней отсутствует подмагничивающий ток.

При появлении импульса выходного тока измерительного органа конденсатор СЗ заряжается этим импульсом и разряжается на сопротивление резистора R10. Образующееся на резисторе R10 падение напряжения закрывает транзистор Т2, так как оно приложено своим минусом к базе транзистора, а плюсом - к эмиттеру. Исчезновение тока через транзистор Т2, являющегося одновременно током смещения транзистора ТЗ, приводит к закрытию транзистора ТЗ и открытию транзистора Т4, так как по его переходу база - эмиттер будет протекать ток, ранее протекавший через транзистор ТЗ.

С открытием транзистора Т4 напряжение питания корректора целиком прикладывается к обмотке управления. С появлением нового импульса от измерительного органа процесс повторяется. Напряжение генератора на входе измерительного органа выпрямляется двухполупериодным выпрямителем и сглаживается фильтром C1-R8 только частично, поэтому выходной ток измерительного органа будет иметь вид узких импульсов, следующих с частотой 100 Гц. Частота импульса выходного напряжения транзистора Т4 будет также 100 Гц.

Выходное напряжение будет иметь вид прямоугольников, ширина которых зависит от напряжения на входе корректора. При большем напряжении на входе корректора растут импульсы выходного тока измерительного органа, т.е. до большего напряжения будет заряжаться емкость СЗ. Соответственно увеличивается время, в течение которого конденсатор, разряжаясь на резистор R10, удерживает транзистор Т2 в закрытом состоянии, а транзистор Т4 - в открытом. Время воздействия напряжения питания корректора на обмотку управления увеличивается, среднее значение тока управления возрастает; напряжение генератора поддерживается на заданном уровне.

Для термокомпенсации режимов работы транзисторов Т2-Т4 в цепь усилителя включены резисторы R14, R13 и выпрямитель В4, а для предупреждения ложного срабатывания корректора от пульсаций выпрямленного напряжения в цепь СЗ - база Т2 - эмиттер Т2 включен диод ВЗ.

Все элементы, входящие в состав корректора напряжения, смонтированы в алюминиевом корпусе и закрыты крышкой. Корректор имеет доску с зажимами, к которой с внутренней стороны подключены соответствующие элементы корректора.



Генераторная установка предназначена для обеспечения питанием потребителей, входящих в систему 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.

Генераторная установка - достаточно надежное устройство, способное выдержать повышенные вибрации двигателя, высокую подкапотную температуру, воздействие влажной среды, грязи и других факторов.

Технические характеристики генераторов

Особенности устройства и принцип действия

Генератор типа 37.3701 - переменного тока, трехфазный, со встроенным выпрямительным блоком и электронным регулятором напряжения, правого вращения (со стороны привода), с вентилятором у приводного шкива и вентиляционными окнами в торцевой части. Для защиты от грязи задняя крышка генератора закрыта защитным кожухом.

В основе работы генератора лежит эффект электромагнитной индукции. Если катушку, например, из медного провода, пронизывает магнитный поток, то при его изменении на выводах катушки появляется переменное электрическое напряжение. Такие катушки, помещенные в пазы магнитопровода (железного пакета), представляют собой обмотки статора - важнейшей неподвижной части генератора - именно они генерируют переменный электрический ток.
Магнитный поток в генераторе создается ротором. Он тоже представляет собой катушку (обмотка возбуждения), через которую пропускается постоянный ток (ток возбуждения). Эта обмотка уложена в пазы своего магнитопровода (полюсной системы). В состав ротора - важнейшей подвижной части генератора - входят также вал и контактные кольца. При вращении ротора напротив катушек обмотки статора появляются попеременно "северный", и "южный" полюсы ротора, т. е. направление магнитного потока, пронизывающего обмотки статора, меняется, что и вызывает появление в них переменного напряжения.
Можно было бы использовать в качестве ротора постоянный магнит, но создание магнитного потока электромагнитом позволяет легко регулировать выходное напряжение генератора в широких диапазонах скоростей вращения и тока нагрузки путем изменения тока возбуждения.

Для того, чтобы получить из переменного напряжения постоянное, используют шесть силовых полупроводниковых диодов, которые составляют между собой выпрямительный блок установленный внутри корпуса генератора.

Питание обмотки возбуждения осуществляется от самого генератора и подводится к ней через щётки и контактные кольца.
Для обеспечения же первоначального возбуждения генератора, после включения зажигания, к клемме "В" регулятора напряжения, подводится ток по двум цепям.

1. Плюс АКБ - контакт 30 генератора - контакты 30/1 и 15 замка зажигания - контакт 86 и 85 обмотки реле зажигания - минус АКБ. Реле включилось, и ток пошёл по второй цепи:
2. Плюс АКБ - контакт 30 генератора - контакты 30 и 87 реле зажигания - предохранитель №2 в блоке предохранителей - контакт 4 белого разъема в комбинации приборов - резистор 36 Ом в комбинации приборов - контрольная лампа зарядки АКБ - контакт 12 белого разъема в комбинации приборов - контакт 61 - вывод "В" регулятора напряжения - обмотка возбуждения - вывод "Ш" регулятора напряжения - выходной транзистор регулятора напряжения - минус АКБ.

После пуска двигателя обмотка возбуждения питается с общего вывода трёх дополнительных диодов, установленных на выпрямительном блоке, а напряжение в системе электрооборудования автомобиля контролируется светодиодом или лампой в комбинации приборов. При исправно работающем генераторе после включения зажигания светодиод или лампа должны светиться, а после пуска двигателя - гаснуть. Напряжение на 30-м контакте и общем выводе 61 дополнительных диодов становится одинаковым. Поэтому ток через контрольную лампу (светодиод) не протекает, и она не горит.
Если лампа (светодиод) горит после пуска двигателя, то это означает, что генераторная установка неисправна, т. е. вообще не выдаёт напряжение, или оно ниже напряжения АКБ. В этом случае напряжение на разъёме 61 ниже напряжения на контакте 30. Поэтому в цепи между ними протекает ток, проходящий через светодиод/лампу. Он/она загорается, предупреждая о неисправности генератора.

Регулятор напряжения: назначение и принцип действия

Генераторная установка оснащена полупроводниковым электронным регулятором напряжения, встроенным внутрь генератора. Напряжение генератора без регулятора зависит от частоты вращения его ротора, магнитного потока, создаваемого обмоткой возбуждения, а, следовательно, от силы тока в этой обмотке и от величины тока, отдаваемого генератором потребителям. Чем больше частота вращения и сила тока возбуждения, тем больше напряжение генератора, чем больше сила тока его нагрузки, тем меньше это напряжение.
Функцией регулятора напряжения является стабилизация напряжения при изменении частоты вращения и нагрузки за счет управления током возбуждения.

Электронные регуляторы изменяют ток возбуждения путем включения и отключения обмотки возбуждения от питающей сети (дополнительных диодов).
С увеличением частоты вращения ротора напряжение генератора повышается. Когда оно начинает превышать уровень 13,5…14,2 В, выходной транзистор в регуляторе напряжения запирается, и ток через обмотку возбуждения прерывается. Напряжение генератора падает, транзистор в регуляторе отпирается и снова пропускает ток через обмотку возбуждения.
Чем выше частота вращения ротора генератора, тем больше время запертого состояния транзистора в регуляторе, следовательно, тем сильнее снижается напряжение генератора. Этот процесс запирания и отпирания регулятора происходит с высокой частотой. Поэтому колебания напряжения на выходе генератора незаметны, и практически можно считать его постоянным, поддерживаемым на уровне 13,5…14,2 В.

Привод генератора и крепление его к двигателю

Привод генератора осуществляется от коленчатого вала ременной передачей при помощи клинового ремня. Соответственно, для этого ремня приводной шкив генератора выполняется с одним ручьём.
Для охлаждения генератора с тыльной стороны шкива точечной сваркой приварены пластины. На шкиве они располагаются почти перпендикулярно и выполняют функцию вентилятора.
Нижнее крепление генератора на двигателе выполнено на двух крепежных лапах, сочленяемых с кронштейном двигателя одним длинным болтом с гайкой. Верхнее - через шпильку к натяжной планке.

Меры предосторожности

Эксплуатация генераторной установки требует соблюдения некоторых правил, связанных, главным образом, с наличием в них электронных элементов.

1. Не допускается работа генераторной установки с отключенной аккумуляторной батареей. Даже кратковременное отсоединение аккумуляторной батареи при работающем генераторе может привести к выходу элементов регулятора напряжения из строя.
   При полностью разряженной аккумуляторной батарее машину невозможно завести, даже если катать ее на буксире: АКБ не дает тока возбуждения, и напряжение в бортовой сети остается близким к нулю. Помогает установка исправной заряженной батареи, которая затем при работающем двигателе меняется на прежнюю, разряженную. Чтобы избежать выхода из строя элементов регулятора напряжения (и подключенных потребителей) из-за повышения напряжения, на время перестановки батарей необходимо включить мощные потребители электроэнергии, таких, как обогрев заднего стекла или фары. В дальнейшем за полчаса-час работы двигателя на 1500-2000 об/мин разряженная батарея (если она исправна) зарядится достаточно для того, чтобы завести двигатель.
2. Не допускается подсоединение к бортовой сети источников электроэнергии обратной полярности (плюс на "массе"), что может произойти, например, при запуске двигателя от посторонней аккумуляторной батареи.
3. Не допускаются любые проверки в схеме генераторной установки с подключением источников повышенного напряжения (выше 14 В).
4. При проведении на автомобиле электросварочных работ клемма "масса" сварочного аппарата должна быть соединена со свариваемой деталью. Провода, идущие к генератору и регулятору напряжения следует отключить.

Обслуживание генератора

Обслуживание генераторной установки сведено к минимуму и не требует каких-либо специальных знаний и навыков, эти работы может выполнить каждый автолюбитель.
Обслуживание генератора начните с очистки наружных поверхностей. Проверьте крепление генератора к двигателю, надежность присоединения проводов к генератору и регулятору напряжения, а также натяжение приводного ремня вентилятора. Если натяжение слабое, то генератор работает неустойчиво, если сильное - ремень и подшипники быстро изнашиваются.
Также проверьте состояние приводного ремня. На нём не должно быть трещин и расслоений.
Состояние подшипников можно проверить, вращая ротор генератора от руки при снятом приводном ремне. При нормальном состоянии подшипников вращение вала должно происходить плавно, без заеданий, сильного люфта, шумов и щелчков.
В принципе этими работами можно и ограничиться до тех пор, пока не появятся какие-либо неисправности.

Контрольная проверка

Перед выездом рекомендуется проверить работоспособность генераторной установки по контрольной лампе, установленной на панели приборов. После включения зажигания до запуска двигателя контрольная лампа горит, что позволяет проверить ее работоспособность. При нормальной работе генераторной установки контрольная лампа после запуска двигателя гаснет.
У нормально работающей генераторной установки, при средних частотах вращения коленвала двигателя, напряжение должно быть в пределах 13,5...14,2 В. Величину этого напряжения измеряют вольтметром на клеммах аккумулятора.

Предремонтная диагностика

Вспыхнувшая контрольная лампа зарядки АКБ не всегда говорит о неисправности внутри генератора. Зачастую неисправность банальна и лежит на поверхности. Поэтому не стоит сразу же лезть в генератор и сломя голову менять реле-регулятор, авось поможет. Посмотрите схему предварительной диагностики. Для её проведения, возможно, потребуется вольтметр со шкалой не менее 15 В. Каждый может сделать эти проверки и, тем самым, уберечь себя от лишних, неверных действий и потери драгоценного времени.

Если предварительная диагностика показала что, цепь обмотки возбуждения исправна, и неисправность находится в генераторе, то после его снятия желательно проверить все цепи, включая реле-регулятор, по схемам, описанным в разделе

Снятие и установка генератора

1. Отсоедините минусовый провод от клеммы АКБ (ключ на 10).
2. Снимите пластмассовые ленточные хомуты с патрубка воздухозаборника и жгута проводов стартёра и генератора.
3. Разъедините разъём обмотки возбуждения генератора.
4. Отверните гайку с 30-ой клеммы генератора (ключ на 10).
5. Отверните гайку крепления генератора к натяжной планке (ключ на 17).
6. С помощью монтажной лопатки подведите генератор к двигателю и снимите приводной ремень.
7. Отверните три болта защиты картера (головка на 13) и снимите её.
8. Снимите правый брызговик двигателя, отвернув пять саморезов с головкой под ключ на 8.
9. Отверните гайку на 19 с нижнего болта крепления генератора к кронштейну.
10. Снимите генератор вместе с патрубком воздухозаборника. Для этого нужно немного наклонить его так, чтобы он прошёл вниз между лонжероном и нижним кронштейном крепления генератора.
11. Установку генератора производите в обратной последовательности.

Разборка и замена регулятора напряжения

Подготовку начните с очистки наружных поверхностей генератора.

1. Снимите заднюю крышку вместе с воздухозаборным патрубком.
2. Отсоедините провод от реле-регулятора, отверните два винта М4 и снимите реле-регулятор. Для снятия реле-регулятора старого образца отвинтите провод, закрепленный под удлинителем вывода "30" генератора. Вставьте лезвие отвёртки между корпусом реле-регулятора и щеткодержателем. Работая отвёрткой как рычагом, выдвиньте реле-регулятор и вытащите щётки.
3. Продуйте от пыли и грязи внутреннюю полость генератора сжатым воздухом с помощью компрессора или насоса.
4. При сильном обгорании или износе контактных колец ротора, зачистите их мелкой шлифовальной шкуркой.
5. Установите новое реле-регулятор в порядке обратном снятию.

Если после проверки старое реле-регулятор окажется исправным (метод проверки описан в следующем разделе), то:

1. очистите контактные соединения генератора и реле-регулятора от грязи и масла тряпкой, смоченной в бензине или растворителе. Масло и грязь увеличивает сопротивление в местах контактов, что уменьшает отдаваемый генератором ток и повышает изнашивание щеток.
2. проверьте минимально допустимое выступание щеток из щеткодержателя - 5 мм. В случае заедания щёток в щеткодержателе замените реле-регулятор в сборе. (Для реле-регуляторов старого образца достаточно заменить только щёточный узел.)
3. установите его на место.

Поиск и устранение неисправностей узлов и деталей генераторной установки

Для поиска неисправности электрических цепей генераторной установки достаточно иметь омметр. Более точная проверка обмоточных узлов требует применения специальных приборов, таких как ПДО-1, с его помощью осуществляется поиск неисправности в обмотках методом сравнения их параметров. Для проверки реле-регулятора понадобится источники постоянного напряжения 12…14 В и 16…22 В. Все проверки удобнее проводить на генераторе, снятом с автомобиля.

Проверка регулятора напряжения

Регуляторы напряжения не ремонтируются, а заменяются новыми. Однако перед заменой следует точно установить, что именно он вышел из строя.

Проверка на автомобиле

Для проверки необходимо иметь вольтметр постоянного тока со шкалой до 15...30 вольт.
На работающем при средних оборотах двигателе и включенных фарах замерьте напряжение на клеммах АКБ. Оно должно находится в пределах 13,5...14,2 В.
В том случае, если наблюдается систематический недозаряд или перезаряд аккумуляторной батареи и регулируемое напряжение не укладывается в указанные пределы, возможно, что регулятор напряжения неисправен, и его необходимо заменить. Для того, чтобы узнать, исправен регулятор или нет, проведём его проверку по рисунку показанному ниже.

Проверка снятого регулятора

Регулятор, снятый с генератора, проверяется по следующим схемам (старого образца слева, нового - справа):

Реле-регулятор лучше проверять в сборе со щеткодержателем, так как при этом можно сразу обнаружить обрывы выводов щеток и плохой контакт между выводами регулятора напряжения и щеткодержателя.
Между щетками включите лампу 1...3 Вт, 12 В. К выводам "Б", "В" и к массе регулятора присоедините источник питания сначала напряжением 12…14 В, а затем напряжением 16…22 В.
Если регулятор исправен, то в первом случае лампа должна гореть, а во втором - гаснуть.
Если лампа горит в обоих случаях, то в регуляторе пробой, а если не горит в обоих случаях, то в регуляторе имеется обрыв или нет контакта между щётками и выводами регулятора напряжения.

Проверка обмотки ротора (возбуждения)

Для проверки обмотки следует включить омметр на измерение сопротивления и поднести его выводы к кольцам ротора. У исправного ротора сопротивление обмотки должно быть в пределах 1,8...5 Ом. Если омметр покажет бесконечно большое сопротивление, это значит что, цепь обмотки возбуждения разорвана.
Разрыв чаще всего происходит в месте пайки выводов обмотки к кольцам. Следует внимательно проверить качество этой пайки. Проверку можно осуществить иглой, шевеля выводы обмотки в месте их подпайки. О сгорании обмотки свидетельствует потемнение и осыпание ее изоляции, что можно обнаружить визуально. Сгорание обмоток приводит к обрыву или к межвитковому замыканию в обмотке с уменьшением ее общего сопротивления. Частичное межвитковое замыкание, при котором сопротивление обмотки меняется мало, может быть выявлено прибором ПДО-1, сравнением данной обмотки с заведомо исправной. После проверки сопротивления обмотки следует проверить отсутствие у нее замыкания на "массу". Для этого один вывод омметра подносится к любому кольцу ротора, а другой к его клюву. У исправной обмотки омметр покажет бесконечно большое сопротивление. Неисправный ротор подлежит замене.

Проверка обмотки статора

Статор проверяется отдельно, после разборки генератора. Выводы его обмотки должны быть отсоединены от вентилей выпрямителя.

В первую очередь проверьте омметром, нет ли обрывов в обмотке статора (а). Затем подсоединением концов омметра к одному из выводов обмотки и неизолированному участку железа статора проверьте, не замыкаются ли ее витки на "маccу" (б). Омметр должен показать разрыв цепи у исправной обмотки. Проверку межвиткового замыкания в обмотках статора можно с достаточной точностью осуществить с использованием прибора ПДО-1. Обрыв можно проверить и омметром, подсоединяя его к нулевой точке и поочередно к выводу каждой фазы. Внешним осмотром следует убедиться, что отсутствует растрескивание изоляции и подгорание обмотки, которое происходит при коротком замыкании в вентилях выпрямительного блока. Статор с такой поврежденной обмоткой замените.

Проверка вентилей (диодов) выпрямительного блока

Проверка диодов выпрямительного блока производится после отсоединения его от обмотки статора омметром. Исправный вентиль пропускает ток, только в одном направлении. Неисправный - может либо вообще не пропускать ток (обрыв цепи), или пропускать ток в обоих направлениях (короткое замыкание). В случае повреждения одного из вентилей выпрямителя необходимо заменять целиком выпрямительный блок.
Короткое замыкание вентилей выпрямительного блока можно проверить, не разбирая генератор, а только сняв защитный кожух. Также отсоединяется вывод "Б" регулятора от клеммы "30" генератора и провод от вывода "В" регулятора напряжения. Проверить можно омметром или с помощью лампы (1…5 Вт, 12 В) и аккумуляторной батареи.
С целью упрощения крепления деталей выпрямителя три вентиля (с красной меткой) создают на корпусе "плюс" выпрямленного напряжения. Эти вентили "положительные" и они запрессованы в одну пластину выпрямительного блока, соединенную с выводом "30" генератора. Другие три вентиля ("отрицательные" с черной меткой) имеют на корпусе "минус" выпрямленного напряжения. Они запрессованы в другую пластину выпрямительного блока, соединенную с "массой".
Сначала проверьте, нет ли замыкания одновременно в "положительных" и "отрицательных" вентилях. Для этого "плюс" батареи через лампу подсоедините к зажиму "30" генератора, а "минус" к корпусу генератора:

Если лампа горит, то "отрицательные" и "положительные" вентили имеют короткое замыкание.
Короткое замыкание "отрицательных" вентилей можно проверить, соединив "плюс" батареи через лампу с одним из болтов крепления выпрямительного блока, а "минус" с корпусом генератора:

Горение лампы означает короткое замыкание в одном или нескольких "отрицательных" вентилях. Следует помнить, что в этом случае горение лампы может быть и следствием замыкания витков обмотки статора на корпус генератора. Однако такая неисправность встречается реже, чем короткое замыкание вентилей.
Для проверки короткого замыкания в "положительных" вентилях "плюс" батареи через лампу соедините с зажимом 30 генератора, а "минус" - с одним из болтов крепления выпрямительного блока:

Горение лампы укажет на короткое замыкание одного или нескольких "положительных" вентилей.
Обрыв в вентилях без разборки генератора можно обнаружить либо осциллографом, либо при проверке генератора на стенде по значительному снижению (на 20-30%) величины отдаваемого тока по сравнению с номинальным. Если обмотки, дополнительные диоды и регулятор напряжения генератора исправны, а в вентилях нет короткого замыкания, то причиной уменьшения отдаваемого тока является обрыв в вентилях.

Проверка дополнительных диодов

Короткое замыкание дополнительных диодов можно проверить по схеме:

"Плюс" батареи через лампу (1…3 Вт, 12 В) присоедините к выводу "61" генератора, а "минус" к одному из болтов крепления выпрямительного блока.
Если лампа загорится, то в каком-то из дополнительных диодов имеется короткое замыкание. Найти поврежденный диод можно, только сняв выпрямительный блок и проверяя каждый диод в отдельности.
Обрыв в дополнительных диодах можно обнаружить осциллографом по искажению кривой напряжения на штекере "61", а также по низкому напряжению (ниже 14 В) на штекере "61" при средней частоте вращения ротора генератора.

Проверка конденсатора

Конденсатор служит для защиты электронного оборудования автомобиля от импульсов напряжения системе зажигания, а также для снижения помех радиоприему.
Повреждение конденсатора или ослабление его крепления на генераторе (ухудшение контакта с массой) обнаруживается по увеличению помех радиоприёму при работающем двигателе.
Ориентировочно исправность конденсатора можно проверить мегомметром или тестером (на шкале 1…10 МОм). Если в конденсаторе нет обрыва, то в момент присоединения щупов прибора к выводам конденсатора стрелка должна отклониться в сторону уменьшения сопротивления, а затем постепенно вернуться обратно.
Емкость конденсатора, замеренная специальным прибором, должна быть 2,2 мкФ+20%.

Проверка и замена подшипников

Проверку подшипников начните с внешнего осмотра, выявления трещин в обоймах, наволакивания или выкрашивания металла, наличие коррозии и т. д. Проверьте легкость вращения и отсутствие сильного люфта и шума. Если у подшипника сильно изношены посадочные места или есть повреждения, то он подлежит замене.
Порядок замены подшипников (генератор снят с автомобиля).

1. Снимите заднюю крышку вместе с патрубком воздухозаборника.
2. Снимите регулятор напряжения.
3. Отверните шкив генератора и вытащите шпонку.
4. Отверните 4 гайки стяжных болтов и снимите переднюю крышку генератора вместе с ротором и подшипниками.
5. Извлеките неисправный подшипник из крышки со стороны привода. Отверните гайки винтов, стягивающих шайбы крепления подшипника, снимите шайбы с винтами и на ручном прессе выпрессуйте подшипник. Если гайки винтов не отворачиваются (концы винтов раскернены), спилите концы винтов.
6. Запрессуйте новый подшипник. Для этого новый подшипник положите на посадочное место, а сверху него - старый. Несильными ударами молотка, по старому подшипнику, осаживайте новый подшипник в посадочное место. Если подшипник идёт с большим натягом, побрызгайте на его внешнее кольцо жидкостью WD-40.
7. С помощью съёмника спрессуйте второй подшипник с обратной стороны ротора.
8. Запрессуйте новый подшипник (см. п. 6).
9. Произведите сборку в обратной последовательности.

Проверка крышек

Внешним осмотром определяется отсутствие трещин, проходящих через гнездо подшипника, обломы лап крепления генератора, сильные повреждения посадочных мест. При наличии таких повреждений крышка подлежит замене. При выявлении сильного износа посадочных мест подшипников, замените крышки.

Поиск неисправностей генератора по схемам

Типичные неисправности генератора

Причины неисправности	Способ устранения
Светодиод (лампа) вольтметра не загорается при включении зажигания. Контрольные приборы не работают
1. Поврежден светодиод (лампа) вольтметра	Замените светодиод (лампу) вольтметра
2. Перегорел предохранитель №2 в блоке предохранителей	Замените предохранитель
3. Обрыв в цепи питания комбинации приборов:
не подается напряжение от штекера "Б" блока предохранителей к комбинации приборов	проверьте провод "О" и его соединения от блока предохранителей до комбинации приборов
не подается напряжение от реле зажигания к штекеру "Б" блока предохранителей	проверьте провод "ГЧ" и его соединения от блока предохранителей до реле зажигания
обрыв или нарушение контакта в проводе, соединяющем с "массой" комбинацию приборов	проверить провод "Ч" и его соединения от комбинации приборов на "массу"
4. Не срабатывает выключатель или реле зажигания:
неисправна контактная часть или реле зажигания	проверьте, замените контактную часть выключателя или реле зажигания
не подается напряжение от выключателя к реле зажигания	проверьте провод "Ч" и его соединения между выключателем и реле зажигания
обрыв или нарушение контакта в проводе, соединяющем с "массой" реле зажигания	проверьте провод "Ч" и его соединения от реле зажигания на "массу"
5. Поврежден стабилизатор напряжения в комбинации приборов	Замените стабилизатор напряжения
При включении зажигания и после пуска двигателя светодиод/лампа вольтметра не горит, аккумулятор разряжается
Неисправна цепь обмотки возбуждения генератора:
1. Перегорел предохранитель №2	Замените предохранитель
2. Обрыв проводов в цепях: предохранитель №2 - комбинация приборов; комбинация приборов - реле-регулятор.	Найдите и устраните обрыв
3. В приборной панели; перегорел светодиод/лампа; обрыв печатных проводников; неисправно гасящее сопротивление или плохие пайки его выводов	Замените светодиод/лампу; устраните обрыв печатных проводников; замените или пропаяйте сопротивление.
4. Нет "массы" между корпусом и реле-регулятором	Очистите от окислов и грязи место соединения реле-регулятора с генератором
5. Неисправно реле-регулятор	Замените реле-регулятор
6. Обрыв обмотки ротора	Замените ротор
Светодиод вольтметра горит при работе двигателя. Аккумуляторная батарея разряжена
1. Проскальзывание ремня привода генератора	Отрегулируйте натяжение ремня
2. Нет контакта между выводами "В" и "Ш" регулятора напряжения и выводами щеток	Зачистите выводы "В" и "Ш" регулятора напряжения и щеток, подогните выводы регулятора
3. Обрыв в цепи между комбинацией приборов и штекером "61" генератора	Проверьте "КБ" провод и его соединения от генератора до комбинации приборов
4. Износ или зависание щеток, окисление контактных колец	Замените щеткодержатель со щетками, протрите кольца салфеткой, смоченной в бензине
5. Поврежден регулятор напряжения	Замените регулятор напряжения
6. Повреждены вентили выпрямительного блока	Замените выпрямительный блок
7. Повреждены диоды питания обмотки возбуждения	Замените диоды или выпрямительный блок
8. Отпайка выводов обмотки возбуждения от контактных колец	Припаяйте выводы или замените ротор генератора
9. Обрыв или короткое замыкание в обмотке статора, замыкание ее на "массу"	Замените статор генератора
АКБ разряжается в процессе эксплуатации, но внешних признаков ненормальной работы генератора нет
1. Неисправна АКБ: окисление проводов или клемм батареи; недостаточно электролита; замыкание одной или нескольких банок	Очистите провода/клеммы; долить дистиллированную воду, заменить АКБ
2. Грязь, замасливание, окисление контактных колец ротора	Очистить контактные кольца тряпкой смоченной в бензине, мелкой наждачной бумагой
3. Грязь, замасливание щёток реле-регулятора или слабый контакт в связи с их чрезмерным износом	Очистите щётки от грязи тряпкой смоченной в бензине. Замените реле-регулятор в сборе. (Для реле-регуляторов старого образца достаточно заменить только щётки)
4. Перерасход энергии мощными/ дополнительными потребителями	Замените генератор другим, более мощным (ВАЗ-2108 - 955.3701; ГАЗ-3102)
5. Межвитковое замыкание или обрыв одной из фаз обмотки статора	Замените обмотку статора
Светодиод вольтметра мигает при работе двигателя. Аккумуляторная батарея перезаряжается
Поврежден регулятор напряжения (короткое замыкание между выводом "Ш" и "массой")	Замените регулятор напряжения
Контрольная лампа горит в полнакала при работе двигателя
Неисправны дополнительные и/или выпрямительные диоды	Заменить диоды или выпрямительный блок в сборе
Повышенная шумность генератора
1. Ослаблена гайка шкива генератора	Подтяните гайку
2. Повреждены подшипники ротора или их посадочные места	Замените подшипники, крышку/крышки генератора
3. Межвитковое замыкание или замыкание на "массу" обмотки статора (вой генератора)	Замените статор
4. Короткое замыкание в одном из вентилей генератора	Замените выпрямительный блок
5. Скрип щеток	Протрите щетки и контактные кольца хлопчатобумажной салфеткой, смоченной в бензине
6. Задевание ротора за полюса статора	Замените ротор, статор. Обратить внимание на подшипники
Быстрый износ щёток и контактных колец
1. Попадание масла или грязи на контактные кольца	Очистите контактные кольца тряпкой смоченной в бензине, мелкой наждачной бумагой
2. Увеличенное биение контактных колец	Замените ротор

Внимание! "Минус" аккумуляторной батареи всегда должен соединяться с массой, а "плюс" - подключается к зажиму "30" генератора. Ошибочное обратное включение батареи немедленно вызовет повышенный ток через вентили генератора, и они выйдут из строя.

Не допускается работа генератора с отсоединенной аккумуляторной батареей. Это вызовет возникновение кратковременных перенапряжений на зажиме "30" генератора, которые могут повредить регулятор напряжения генератора и электронные устройства в бортовой сети автомобиля.

Запрещается проверка работоспособности генератора "на искру" даже кратковременным соединением зажима "30" генератора с "массой". При этом через вентили протекает значительный ток, и они повреждаются. Проверять генератор можно только с помощью амперметра или вольтметра.

Вентили генератора не допускается проверять напряжением более 12 В или мегометром, так как он имеет слишком высокое для вентилей напряжение и они при проверке будут пробиты (произойдет короткое замыкание).

Запрещается проверка электропроводки автомобиля мегометром или лампой, питаемой напряжением более 12 В. Если такая проверка необходима, то предварительно следует отсоединить провода от генератора.

Проверять сопротивление изоляции обмотки статора генератора повышенным напряжением следует только на стенде и обязательно с отсоединенными от вентилей выводами фазных обмоток.

При электросварке узлов и деталей кузова автомобиля следует отсоединить провода от всех клемм генератора и выводов аккумуляторной батареи.

Генератор - один из главных элементов электрооборудования автомобиля, обеспечивающий одновременное питание потребителей и подзаряд аккумуляторной батареи.

Принцип действия устройства построен на превращении механической энергии, которая поступает от мотора, в напряжение.

В комплексе с регулятором напряжения узел называется генераторной установкой.

В современных автомобилях предусмотрен агрегат переменного тока, в полной мере удовлетворяющий всем заявленным требованиям.

Устройство генератора

Элементы источника переменного тока спрятаны в одном корпусе, который также является основой для статорной обмотки.

В процессе изготовления кожуха применяются легкие сплавы (чаще всего алюминия и дюрали), а для охлаждения предусмотрены отверстия, обеспечивающие своевременный отвод тепла от обмотки.

В передней и задней части кожуха предусмотрены подшипники, к которым и крепится ротор - главный элемент источника питания.

В кожухе помещаются почти все элементы устройства. При этом сам корпус состоит из двух крышек, расположенных с левой и с правой стороны - около приводного вала и контрольных колец соответственно.

Две крышки объединяются между собой с помощью специальных болтов, изготовленных из алюминиевого сплава. Этот металл отличается незначительной массой и способностью рассеивать тепло.

Не менее важную роль играет щеточный узел, передающий напряжение на контактные кольца и обеспечивающий работу узла.

Изделие состоит из пары графитных щеток, двух пружин и щеткодержателя.

Также уделим внимание элементам, расположенным внутри кожуха:

Какие требования предъявляются к автомобильному генератору?

К генераторной установке автомобиля выдвигается ряд требований:

• Напряжение на выходе устройства и, соответственно, в бортовой сети должно поддерживаться в определенном диапазоне, вне зависимости от нагрузки или частоты вращения коленвала.
• Выходные параметры должны иметь такие показатели, чтобы в любом из режимов работы машины АКБ получала достаточное напряжение заряда.

При этом каждый автовладелец должен особое внимание уделять уровню и стабильности напряжения на выходе. Это требование вызвано тем, что аккумулятор чувствителен к подобным изменениям.

Например, в случае снижения напряжения ниже нормы АКБ не заряжается до необходимого уровня. В итоге возможны проблемы в процессе пуска мотора.

В обратной ситуации, когда установка выдает повышенное напряжение, аккумулятор перезаряжается и быстрее ломается.

Принцип работы автомобильного генератора, особенности схемы

Принцип действия генераторного узла построен на эффекте электромагнитной индукции.

В случае прохождения магнитного потока через катушку и его изменения, на выводах появляется и меняется напряжение (в зависимости от скорости изменения потока). Аналогичным образом работает и обратный процесс.

Так, для получения магнитного потока требуется подать на катушку напряжение.

Выходит, что для создания переменного напряжения требуются две составляющие:

• Катушка (именно с нее снимается напряжение).
• Источник магнитного поля.

Не менее важным элементом, как отмечалось выше, является ротор, выступающий в роли источника магнитного поля.

У полюсной системы узла присутствует остаточный магнитный поток (даже при отсутствии тока в обмотке).

Этот параметр небольшой, поэтому способен вызвать самовозбуждение только на повышенных оборотах. По этой причине по обмотке ротора пропускают сначала небольшой ток, обеспечивающий намагничивание устройства.

Упомянутая выше цепочка подразумевает прохождение тока от АКБ через лампочку контроля.

Главный параметр здесь - сила тока, которая быть в пределах нормы. Если ток будет завышенным, аккумулятор быстро разрядится, а если заниженным - возрастет риск возбуждения генератора на ХХ мотора (холостых оборотах).

С учетом этих параметров подбирается и мощность лампочки, которая должна составлять 2-3 Вт.

Как только напряжение достигает требуемого параметра, лампочка гаснет, а обмотки возбуждения питаются от самого автомобильного генератора. При этом источник питания переходит в режим самовозбуждения.

Снятие напряжения производится со статорной обмотки, которая выполнена в трехфазном исполнении.

Узел состоит 3-х индивидуальных (фазных) обмоток, намотанных по определенному принципу на магнитопроводе.

Токи и напряжения в обмотках смещены между собой на 120 градусов. При этом сами обмотки могут собираться в двух вариантах - «звездой» или «треугольником».

Если выбрана схема «треугольник», фазные токи в 3-х отмотках будут в 1,73 раза меньше, чем общий ток, отдаваемый генераторной установкой.

Вот почему в автомобильных генераторах большой мощности чаще всего применяется схема «треугольника».

Это как раз объясняется меньшими токами, благодаря которым удается намотать обмотку проводом меньшего сечения.

Такой же провод можно использовать и в соединениях типа «звезда».

Чтобы созданный магнитный поток шел по назначению, и направлялся к статорной обмотке, катушки находятся в специальных пазах магнитопровода.

Из-за появления магнитного поля в обмотках и в статорном магнитопроводе, появляются вихревые токи.

Действие последних приводит к нагреву статора и снижению мощности генератора. Для уменьшения этого эффекта при изготовлении магнитопровода применяются стальные пластины.

Выработанное напряжение поступает в бортовую сеть через группу диодов (выпрямительный мост), о котором упоминалось выше.

После открытия диоды не создают сопротивления, и дают току беспрепятственно проходить в бортовую сеть.

Но при обратном напряжении I не пропускается. Фактически, остается только положительная полуволна.

Некоторые производители автомобилей для защиты электроники меняют диоды на стабилитроны.

Главной особенностью деталей является способность не пропускать ток до определенного параметра напряжения (25-30 Вольт).

После прохождения этого предела стабилитрон «пробивается» и пропускает обратный ток. При этом напряжение на «плюсовом» проводе генератора остается неизменным, что не несет риски для устройства.

К слову, способность стабилитрона поддерживать на выводах постоянное U даже после «пробоя» применяется в регуляторах.

В результате после прохождения диодного моста (стабилитронов) напряжение выпрямляется, становится постоянным.

У многих типов генераторных установок обмотка возбуждения имеет свой выпрямитель, собранный из 3-х диодов.

Благодаря такому подключению, протекание тока разряда от АКБ исключено.

Диоды, относящиеся к обмотке возбуждения, работают по аналогичному принципу и питают обмотку постоянным напряжением.

Здесь выпрямительное устройство состоит из шести диодов, три их которых являются отрицательными.

В процессе работы генератора ток возбуждения ниже параметра, который отдает автомобильный генератор.

Следовательно, для выпрямления тока на обмотке возбуждения достаточно диодов с номинальным током до двух Ампер.

Для сравнения силовые выпрямители имеют номинальный ток до 20-25 Ампер. Если требуется увеличить мощность генератора, ставится еще одно плечо с диодами.

Режимы работы

Чтобы разобраться в особенностях функционирования автомобильного генератора, важно понять особенности каждого из режимов:

• В процессе пуска двигателя главным потребителем электрической энергии выступает стартер. Особенностью режима является создание повышенной нагрузки, что приводит к уменьшению напряжения на выходе АКБ. Как следствие, потребители берут ток только с аккумулятора. Вот почему при таком режиме батарея разряжается с наибольшей активностью.
• После завода двигателя автомобильный генератор переходит в режим источника питания. С этого момента устройство дает ток, который необходим для питания нагрузки в автомобиле и подзаряда АКБ. Как только аккумулятор набирает требуемую емкость, уровень зарядного тока снижается. При этом генератор продолжает играть роль главного источника питания.
• После подключения мощной нагрузки, например, кондиционера, обогрева салона и прочих, скорость вращения ротора замедляется. В этом случае автомобильный генератор уже не способен покрыть потребности автомобиля в токе. Часть нагрузки перекладывается на АКБ, который работает в параллель с источником питания и начинает постепенно разряжаться.

Регулятор напряжения - функции, типы, контрольная лампа

Ключевым элементом генераторной установки является регулятор напряжения - устройство, поддерживающее безопасный уровень U на выходе статора.

Такие изделия бывают двух типов:

• Гибридные - регуляторы, электрическая схема которых включает в себя как электронные приборы, так и радиодетали.
• Интегральные - устройства, в основе которых лежит тонкопленочная микроэлектронная технология. В современных автомобилях наибольшее распространение получил именно этот вариант.

Не менее важный элемент - контрольная лампа, смонтированная на приборной панели, по которой можно делать вывод о наличии проблем с регулятором.

Зажигание лампочки в момент пуска мотора должно быть кратковременным. Если же она горит постоянно (когда генераторная установка в работе), это свидетельствует о поломке регулятора или самого узла, а также необходимости ремонта.

Тонкости крепления

Фиксация генераторной установки производится при помощи специального кронштейна и болтового соединения.

Сам узел крепится в передней части двигателя, благодаря специальным лапам и проушинам.

Если на автомобильном генераторе предусмотрены специальные лапы, последние находятся на крышках мотора.

В случае применения только одной фиксирующей лапы, последняя ставится только на передней крышке.

В лапе, установленной в задней части, как правило, предусмотрено отверстие с установленной в нем дистанционной втулкой.

Задача последней заключается в устранении зазора, созданного между упором и креплением.

Крепление генератора Audi A8.

А так агрегат крепиться на ВАЗ 21124.

Неисправности генератора и способы их устранения

Электрооборудование автомобиля имеет свойство ломаться. При этом наибольшие проблемы возникают с АКБ и генератором.

В случае выхода из строя любого из этих элементов эксплуатация ТС в нормальном режиме работы становится невозможной или же авто оказывается вовсе обездвиженным.

Все поломки генератора условно делятся на две категории:

• Механические . В этом случае проблемы возникают целостностью корпуса, пружин, ременным приводом и прочими элементами, которые не связаны с электрической составляющей.
• Электрические . Сюда относятся неисправности диодного моста, износ щеток, замыкание в обмотках, поломки реле регулятора и прочие.

Теперь рассмотрим список неисправностей и симптомы более подробно.

1. На выходе недостаточный уровень зарядного тока:

2. Вторая ситуация.

Когда автомобильный генератор выдает необходимый уровень тока, но АКБ все равно не заряжается.

Причины могут быть разными:

• Низкое качество протяжки контакта «массы» между регулятором и основным узлом. В этом случае проверьте качество контактного соединения.
• Выход из строя реле напряжения - проверьте и поменяйте его.
• Износились или зависли щетки - замените или очистите от грязи.
• Сработало защитное реле регулятора из-за наличия замыкания на «массу». Решение - отыскать место повреждения и убрать проблему.
• Прочие причины - замасливание контактов, поломка регулятора напряжения, витковое замыкание в обмотках статора, плохое натяжение ремня.

3. Генератор работает, но издает повышенный шум.

Вероятные неисправности:

• Замыкание между витками статора.
• Износ места для посадки подшипника.
• Послабление шкивной гайки.
• Разрушение подшипника.

Ремонт генератора автомобиля всегда должен начинаться с точной диагностики проблемы, после чего причина устраняется путем профилактических мер или замены вышедшего из строя узла.

Практика эксплуатации показывает, что поменять автомобильный генератор несложно, но для решения задачи требуется соблюдать ряд правил:

• Новое устройство должно иметь аналогичные токоскоростные параметры, как и у заводского узла.
• Энергетические показатели должны быть идентичными.
• Передаточные числа у старого и нового источника питания должны совпадать.
• Устанавливаемый узел должен подходить по размерам и с легкостью крепится к мотору.
• Схемы нового и старого автомобильного генератора должны быть одинаковыми.

Учтите, что устройства, смонтированные на автомобилях зарубежного производства, фиксируются не так, как отечественного, к примеру, как на генератор TOYOTA COROLLA
и Лада Гранта
.Следовательно, если менять иностранный агрегат изделием отечественного производства, придется установить новое крепление.

В завершение рассказа об автомобильных генераторах стоит выделить ряд советов, что необходимо, а чего нельзя делать автовладельцам в процессе эксплуатации.

Главный момент - установка, в процессе которой важно с предельным вниманием подойти к подключению полярности.

Если ошибиться в этом вопросе, выпрямительное устройство поломается и возрастает риск возгорания.

Аналогичную опасность несет и пуск двигателя при некорректно подключенных проводах.

Чтобы избежать проблем в процессе эксплуатации, стоит придерживаться ряда правил:

• Следите за чистотой контактов и контролируйте исправность электрической проводки автомобиля. Отдельное внимание уделите надежности соединения. В случае применения плохих контактных проводов уровень бортового напряжения выйдет за допустимый предел.
• Следите за натяжкой генератора. В случае слабого натяжения источник питания не сможет выполнять поставленные задачи. Если же перетянуть ремень, это чревато быстрым износом подшипников.
• Отбрасывайте провода от генератора и АКБ при выполнении электросварочных работ.
• Если контрольная лампочка загорается и продолжает гореть после пуска мотора, выясните и устраните причину.

Отдельное внимание стоит уделить реле-регулятору, а также проверке напряжения на выходе источника питания. В режиме заряда этот параметр должен быть на уровне 13,9-14,5 Вольт.

Кроме того, время от времени проверяйте износ и достаточность усилия щеток генератора, состояние подшипников и контактных колец.

Высота щеток должна измеряться при демонтированном держателе. Если последний износился до 8-10 мм, требуется замена.

Что касается усилия пружин, удерживающих щетки, оно должно быть на уровне 4,2 Н (для ВАЗ). При этом осматривайте контактные кольца - на них не должно быть следов масла.

Также автовладелец должен запомнить и ряд запретов, а именно:

• Не оставляйте машину с подключенной АКБ, если имеются подозрения поломки диодного моста. В противном случае аккумулятор быстро разрядится, и возрастает риск воспламенения проводки.
• Не проверяйте правильность работы генератора путем перемыкания его выводов или отключения АКБ при работающем двигателе. В этом случае возможна поломка электронных элементов, бортового компьютера или регулятора напряжения.
• Не допускайте попадания технических жидкостей на генератор.
• Не оставляйте включенным узел в случае, если клеммы АКБ были сняты. В противном случае это может привести к поломке регулятора напряжения и электрооборудования авто.

Схемы генераторных установок

Генератор Г221 с регулятором напряжения РР380. Генераторная установка обеспечивает питание потребителей с номинальным напряжением 12В. Примененные в заводских схемах цифровые обозначения электрических выводов, отличающиеся от общепринятых, приведены на рисунке в скобках.

Для контроля заряда аккумуляторной батареи в схему включено реле RC702 и контрольная лампа Н, свечение которой при работе двигателя указывает на неисправность генераторной установки. Обмотка реле РС702 включена между нулевой точкой обмотки статора и положительным выводом генератора, т. е. питается от одной фазы генератора.

При неработающем двигателе и включенном выключателе зажигания S контрольная лампа светится. Она питается от батареи через замкнутые контакты реле РС702. Ток в обмотку реле от батареи проходить не будет, так как этому препятствует выпрямитель генератора.

При работающем генераторе контакты реле размыкаются, разрывая цепь питания контрольной лампы. Если лампа продолжает гореть при работе генератора, это свидетельствует о неисправности генераторной установки или реле РС702.

Регулятор напряжения РР380 двухступенчатый вибрационный. Он имеет две пары контактов К1 и К2. Контакты К1 включены между выводами « + » и Ш. Контакты К2 второй ступени включены между выводом Ш и корпусом.

Основная обмотка 00 регулятора включена между корпусом и через резистор RT выводом « + ». Добавочный резистор Ra составной - из двух параллельно соединенных резисторов. Последовательно резистору Я* включен дроссель Др. Вся цепочка включена параллельно контактам К1. Дроссель служит для уменьшения скорости нарастания тока через контакты К2 второй ступени, облегчая таким образом условия работы контактов.

Температурная компенсация регулятора осуществляется посредством подвески якорька на биметаллической пластине БП и включением в цепь основной обмотки регулятора резистора Ят-

Регулятор имеет два вывода: Ш (67) и « + » (15), которые соединены с соответствующими выводами генератора Г221.

При неработающем генераторе обмотка возбуждения через контакты выключателя зажигания питается от аккумуляторной батареи. Путь тока возбуждения: положительный вывод батареи-вывод « + » (15) регулятора - стойка неподвижного контакта первой ступени - контакты К1 и корпус реле - вывод Ш (67) регулятора - вывод Ш (67) генератора - обмотка возбуждения - корпус автомобиля - «-» батареи.

При напряжении генератора большем напряжения батареи обмотка возбуждения питается от генератора. Пока напряжение генератора меньше регулируемого значения, контакты К1 замкнуты, так как магнитный поток, создаваемый обмоткой 00 регулятора, недостаточен для притяжения якорька к сердечнику. Путь тока возбуждения через регу лятор тот же, что и при питании от батареи.

С увеличением частоты вращения ротора напряжение генератора возрастает. Когда оно достигает регулируемой величины, сила притяжения якорька к сердечнику станет достаточной для размыкания контактов К1. При разомкнутых контактах К1 ток возбуждения от вывода « + » (15) к выводу LL1 (67) регулятора проходит через дроссель Др и резистор. В результате ток возбуждения и, следовательно, напряжение генератора снизятся, и контакты К1 вновь замкнутся.

Рис. 1. Схема генератора Г221 с регулятором напряжения РР380

Работа первой ступени аналогична работе обычного регулятора напряжения. Отличие заключается в том, что величина сопротивления резистора Ra и дросселя Др, включаемых в цепь обмотки возбуждения при разомкнутых контактах К1, в несколько раз меньше, чем у одноступенчатых регуляторов. Таким образом обеспечивается уменьшение напряжения на контактах, т. е. улучшаются условия их работы.

Если при разомкнутых контактах К1 частота вращения ротора продолжает возрастать, будет возрастать и напряжение генератора. При этом увеличится ток обмотки 00 регулятора и сила притяжения якорька к сердечнику, что приведет к замыканию контактов К2. В результате вывод Ш (67) регулятора окажется замкнутым на массу, ток возбуждения снизится до нуля и резко уменьшится напряжение генератора. При уменьшении напряжения

уменьшится ток в обмотке 00 регулятора и под действием пружины контакты К2 разомкнутся. Затем процесс будет повторяться. При работе на второй ступени регулируемое напряжение немного повышается.

Таким образом, регулирование напряжения генератора на всем диапазоне изменения частоты вращения ротора обеспечивается попеременной работой первой и второй ступеней регулятора РР380.

Генератор 32.3701 с регулятором напряжения 201.3702 (рис. 2). Генераторная установка предназначена для бортовых сетей с номинальным напряжением 12 В.

Работает генераторная установка следующим образом. При включении выключателя зажигания S напряжение аккумуляторной батареи подается к выводам «4-» и «-» регулятора напряжения. Так как входной делитель, состоящий из резисторов Rl, R2, R3, R4, рассчитан таким образом, что напряжения аккумуляторной батареи недостаточно для отпирания транзистора VT1 (КТ315Б), указанный транзистор и транзистор VT3 (КТ3107В) находятся в закрытом состоянии, а транзисторы VT4, VT5 (составной транзистор КТ837Х) открываются током, протекающим по цепи: «) » - эмиттер-база VT5 - эмиттер-база VT4 - резистор R14 - резистор R13-резистор R12 - «-». Поскольку разность потенциалов на обкладках конденсатора С2 близка к нулю, тока в его цепи нет, что обусловливает закрытое состояние транзистора защиты VT2. В этом случае по цепи обмотки возбуждения генератора протекает ток, ограничиваемый только активным сопротивлением обмотки и падением напряжения между коллектором и эмиттером насыщенного транзистора VT5. При пуске двигателя и увеличении частоты вращения ротора уровень напряжения на выводах « + », «-» генератора начинает возрастать. Так как выводы « + ». «-» генератора присоединены к соответствующим выводам регулятора, соответственно повышается напряжение, приложенное к входному делителю Rl, R2, R3, R4. При достижении уровня, достаточного для отпирания транзистора VT1, последний открывается и соответственно открывается транзистор VT3. Напряжение между коллектором и эмиттером транзистора VT3 резко уменьшается, что вызывает запирание транзисторов VT4, VT5. При этом из-за резкого увеличения падения напряжения на участке коллектор-эмиттер транзистора VT5 по цепи конденсатор С2 - резистор R9 - эмиттер-база транзистора VT2 (КТ361Б) протекает ток, который открывает транзистор защиты VT2 и обеспечивает форсированное отпирание управляющего транзистора VT3 и запирание транзисторов VT4, VT5. Ток в цепи обмотки возбуждения уменьшается и соответственно уменьшается напряжение, вырабатываемое генераторной установкой. При снижении регулируемого напряжения до уровня, при котором запирается транзистор VT1, происходит запирание управляющего транзистора VT3 и отпирание транзисторов VT4, VT5. Транзистор защиты VT2 запирается, а конденсатор С2 разряжается по цепи: диод VD2 - ограничительный резистор R1 - коллектор-эмиттер силового транзистора VT5. В этом случае к базе управляющего транзистора VT3 через резистор R10 прикладывается положительный потенциал, форсирующий процесс отпирания силового транзистора VT5. Далее процесс регулирования протекает аналогично описанному выше, в результате чего регулируемое напряженйе автоматически поддерживается на заданном уровне.

Рис. 2. Схема генератора 32.3701 с регулятором напряжения 201.3702

Для снижения влияния пульсаций напряжения генераторной установки на уровень регулируемого напряжения между точкой соединения резисторов R3, R4 и эмиттером измерительного транзистора VT1 включен конденсатор С1.

Резистор R6 предназначен для повышения частоты переключений пегулятопа.

В режиме замыкания обмотки возбуждения на корпус (вывод Ш соединен с выводом М) транзисторы VT2, VT3, VT4, VT5 образуют схему релаксационного генератора, работающего в автоколебательном режиме. Процесс возникновения автоколебаний состоит в следующем. При открытом силовом транзисторе VT5 и замкнутой обмотке возбуждения в первоначальный момент времени ток в цепи транзистора VT5 ограничивается индуктивным сопротивлением присоединительных проводов. В дальнейшем транзистор VT5 переходит в линейный режим усиления, в связи с чем напряжение между коллектором и эмиттером начинает возрастать, а в цепи конденсатор С2 - резистор R9 - переход база-эмиттер транзистора VT2 возникает ток, открывающий транзисторы VT2, VT3. Силовой транзистор VT5 при этом закрывается. В таком состоянии схема находится в течение времени, обусловленного в основном постоянной времени цепи, состоящей из конденсатора С2 и резистора R9. При завершении процесса заряда конденсатора С2 транзисторы VT2, VT3 закрываются, а силовой транзистор VT5 открывается. При этом конденсатор С2 быстро разряжается через диод VD2, резистор R11 и открытый транзистор VT5. Далее процесс протекает аналогично вышеописанному, в результате чего в схеме регулятора возникают устойчивые автоколебания. В рассмотренном режиме через силовой транзистор VT5 протекает импульсный ток, среднее значение которого при выборе сопротивления резистора R9 значительно большим сопротивления резистора R11 пренебрежимо мало. После устранения короткого замыкания обмотки возбуждения регулятор включается в работу автоматически.

Основное назначение элементов схемы: VT1 - измерительный элемент; VT2 - транзистор защиты от замыкания вывода Ш на «-»; VT3 - управляющий элемент; VT4, VT5 - регулирующий элемент, выполненный в виде составного транзистора по схеме «Дарлингтон»; VD1 - опорный элемент; VD2 - диод схемы защиты; VD3 - гасящий диод; VD4 - диод, обеспечивающий защиту транзисторов регулятора от кратковременных импульсов напряжения обратной полярности; С/ - фильтрующий элемент; С2 - элемент цепи обратной связи; Rl-R4 - элементы входного делителя напряжения; R5 - резистор, обеспечивающий минимальный ток стабилитрона; R6 - резистор цепи отрицательной обратной связи; R7 - резистор, ограничивающий ток коллектора транзистора VT1; R8 - резистор цепи положительной обратной связи; R9-резистор, ограничивающий ток базы транзистора VT2; R10 - резистор базовой цепи транзистора VT3; R11 - резистор, ограничивающий ток диода VD2; R12-коллекторная нагрузка транзисторов VT2, VT3; R13 - резистор, обеспечивающий режим работы транзистора VT2; R14 - ограничительный резистор; R15 - резистор, обеспечивающий стабильность работы транзистора VT5.

Регулятор напряжения 201.3702 предназначен также для работы с генераторами Г284 и Г250. Точно такую же схему имеют регуляторы напряжения 22.3702 и 221.3702; отличаются они уровнем регулируемого напряжения и конструкцией выводов. У регулятора напряжения 201.3702 выводы штекерные, у регуляторов 22.3702 и 221.3702 - под винтовое соединение.

На многих современных автомобилях применяются генераторные установки со встроенными регуляторами напряжения. Схемы встроенных регуляторов напряжения подобны схемам обычных бесконтактных регуляторов. А так как интегральные регуляторы являются изделиями неремонтируемыми, не имеет смысла рассматривать особенности их схемного решения. Рассмотрим в целом схемы генераторных установок с учетом лишь тех особенностей схем интегральных регуляторов, которые влияют на схему в целом.

Генератор Г286А с интегральным регулятором напряжения Я112А (рис. 3). Интегральный регулятор Я112А применяется и с другими генераторами, предназначенными для питания потребителей с номинальным напряжением 12 В.

Питание обмотки возбуждения через регулятор Я112А осуществляется следующим образом. При замкнутых контактах выключателя зажигания S ток возбуждения протекает по цепи: вывод « + » аккумуляторной батареи - амперметр - контакты выключателя S - вывод В генераторной установки - вывод В регулятора напряжения - дублирующий вывод В регулятора напряжения - обмотка возбуждения - вывод Ш регулятора напряжения - переход коллектор-эмиттер выходного транзистора VT- корпус генератора и автомобиля - вывод «-» аккумуляторной батареи.

Рис. 3. Схема генератора Г286А с интегральным регулятором напряжения Я112А

Оба вывода В регулятора напряжения соединены проводником, по которому протекает ток возбуждения и от которого осуществляется питание схемы управления выходным транзистором VT (на рисунке схема управления не показана, а условно пунктиром показана связь базы транзистора с выводом В и гасящий диод VD). Таким образом, в регуляторе используется схема с объединенными входом и выходом, которая вместе с обмоткой возбуждения подключается на выводы « + » генератора и аккумуляторной батареи. Для контроля работы генератора и состояния зарядной цепи в схеме установлен амперметр.

На некоторых генераторных установках с интегральными регуляторами Я112А между выводами « + » и корпусом генератора устанавливается конденсатор С, назначение которого - уменьшение пульсаций напряжения в схеме электрооборудования и улучшение радиоприема.

Генератор Г222 с интегральным регулятором напряжения Я112В (рис. 2.16). Является генераторной установкой, предназначенной для питания потребителей с номинальным напряжением 12 В.

Отличительные особенности генераторной установки следующие. Во-первых, интегральный регулятор Я112В имеет разделенные вход и выход. Управление силовым транзистором VT осуществляется от отдельного вывода Б регулятора, который является выводом генераторной установки и соединен через контакты выключателя S с положительными выводами генератора и аккумуляторной батареи. Вывод В регулятора, через который подается питание на обмотку возбуждения, непосредственно соединен с положительным выводом генератора.

Рис. 4 Схема генератора Г222 с интегральным регулятором напряжения Я112В

Рис. 5. Схема генератора Г273 с интегральным регулятором напряжения Я120М

При такой схеме значительно уменьшена величина тока в цепи управления регулятором, что уменьшает колебания падения напряжения. В конечном счете это приводит к повышению стабильности регулируемого напряжения генераторной установки. Разгружаются также контакты выключателя S.

Для контроля состояния генераторной установки и в целом работы системы электроснабжения в схеме установлены уже известное реле РС702 с контрольной лампой Н и вольтметр.

Генератор Г273 (Г273А) с интегральным регулятором напряжения Я120М. Генераторная установка предназначена для питания потребителей с номинальным напряжением 24В.

В отличие от рассмотренных схем в генераторной установке применена принципиально отличающаяся схема включения цепи питания обмотки возбуждения и регулятора напряжения. Обмотка возбуждения и выходной транзистор VT вместе с гасящим диодом VD 1 выключены между нулевой точкой обмотки статора и корпусом. Питание обмотки возбуждения от аккумуляторной батареи при замкнутых контактах выключателя и неработающем двигателе осуществляется через подпиточный резистор R„oa. Ток при этом не превышает 0,3 А. При разомкнутых контактах выключателя S выходной транзистор закрыт и ток в обмотку возбуждения не поступает.

Применение такой схемы питания обмотки возбуждения позволило применить такой же ротор, как у 14-вольтовых генераторов.

Кроме того, такая схема включения обеспечивает:
— уменьшение перенапряжения на выходном транзисторе, когда он находится в закрытом состоянии, за счет уменьшения более чем в 2 раза напряжения питания;
— устранение разряда аккумуляторной батареи при неработающем двигателе и включенном выключателе S полным током возбуждения;
— исключение прохождения полного тока возбуждения через выходной транзистор регулятора напряжения при неработающем двигателе и включенном выключателе S;
— уменьшение тока через контакты выключателя S в цепи управления регулятором напряжения, что способствует повышению стабильности регулируемого напряжения генераторной установки.

Кроме того, регулятор напряжения Я120М позволяет осуществлять регулирование напряжения на двух уровнях. Для этой цели в делитель напряжения, состоящий из резисторов Rl, R2, включен резистор R3. Второй конец резистора R3 соединен с выводом Р регулятора, который посредством выключателя Snp (выключатель посезонной регулировки) может подключаться к корпусу генератора. При разомкнутых контактах выключателя Snp соотношение между величинами сопротивлений резисторов R1, R2 таково, что рабочий пробой стабилитрона VD2 будет обеспечивать регулируемое напряжение 27,2 - 27,8 В. При замыкании контактов выключателя Snp параллельно резистору R2 включается резистор R3. При этом напряжение на резисторе R1 уменьшается, что обеспечивает пробой стабилитрона при большом входном напряжении. Регулируемое напряжение при этом обеспечивается в пределах 29 - 30В.

Генератор 37.3701 с интегральным регулятором напряжения 17.3702 (рис. 6). Генераторная установка предназначена для питания потребителей с номинальным напряжением 12 В.

Основной отличительной особенностью схемы генераторной установки является наличие встроенных в силовой выпрямитель трех дополнительных диодов VDa, которые при работающем двигателе вместе с минусовой группой силовых диодов VD образуют мостовую схему полного выпрямителя, от которой питается обмотка возбуждения.

Рис. 6. Схема генератора с интегральным регулятором напряжения 37.3701 17.3702

Питание обмотки возбуждения при замкнутых контактах выключателя S и неработающем двигателе осуществляется через параллельно включенные два дополнительных резистора Rr сопротивлением по 100 Ом каждый и лампу контроля исправности генераторной установки Н мощностью 1,2 Вт. Ток, протекающий по этой цепи, не превышает 0,4 А. Таким образом обеспечивается предварительное возбуждение генератора, позволяющее получить необходимую начальную частоту вращения ротора.

Интегральный регулятор выполнен с разделенными входом и выходом. Обмотка питается через вывод В. Схема управления регулятором постоянно подключена выводом Б к положительным выводам генераторной установки и аккумуляторной батареи. Поэтому при разомкнутых контактах выключателя S и неработающем двигателе происходит непрерывный разряд аккумуляторной батареи на входную цепь регулятора напряжения, что является недостатком схемы. Ток потребления входной цепи составляет 10 мА, что при длительных стоянках автомобиля (более месяца) может вызвать значительный разряд аккумуляторной батареи. Однако при такой схеме получены и значительные преимущества.

Например, регулирование напряжения осуществляется непосредственно на выводах « + » и «-», что исключает влияние падения напряжения на контактах выключателя S на стабильность напряжения в системе электроснабжения.

Контрольная лампа Н, включенная в цепь между аккумуляторной батареей и выводом дополнительных диодов, должна при замкнутых контактах выключателя S гореть при неработающем и гаснуть при работающем двигателе.

Если при неработающем двигателе лампа не горит, то: неисправна контрольная лампа; неисправен генератор (обрыв в цепи возбуждения); неисправен регулятор напряжения (разрыв выходной цепи); имеются разрывы в соединительных цепях между генератором и регулятором напряжения, а также во внешних цепях лампы.

Если при работающем двигателе контрольная лампа продолжает гореть, это может быть вызвано:
— обрывом приводного ремня вентилятора или его большим проскальзыванием;
—- неисправностями генераторной установки.

В случае чрезмерно большого напряжения генераторной установки лампа не горит и не сигнализирует о перезаряде аккумуляторной батареи. Поэтому в схему установлен вольтметр V, позволяющий, помимо лампы, контролировать напряжение генератора.

К атегория: - Электрооборудование автомобилей