Генератор. Устройство.
Содержание
Устройство генератора.
Генераторная установка предназначена для обеспечения питанием электропотребителей, входящих в систему электрооборудования, и зарядка 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.
Устройство генератора представлено на Рис 1 и 2.
1 — шкив; 2, 6 — передняя и задняя крышки. 3 — вентиляторы; 4 — статор; 5 — стяжной винт; 7 — узел «щеткодержатель- регулятор напряжения»; 8 -защитный кожух; 9 — контактные кольца; 10 — выпрямительный блок; 11 — крепежная лапа; 12 — пластмассовый стаканчик
Рис2: Монтажная схема генератора.
1-гайка; 2-шкив; 3-передняя крышка; 4-втулка;5,8 — передний, задний подшипники; 6-пластина; 7-ротор; 9- статор, выпрямительный узел; 10-регулятор; 11-задняя крышка
Генератор содержит статор с обмоткой, зажатый между двумя крышками — передней, со стороны привода, и задней, со стороны контактных колец. Крышки, отлитые из алюминиевых сплавов, имеют вентиляционные окна, через которые воздух продувается вентилятором сквозь генератор. На крышке со стороны контактных колец крепятся щеточный узел, который часто объединен с регулятором напряжения, и выпрямительный узел. Крышки обычно стянуты между собой тремя или четырьмя винта-
ми. Щеточный узел — это пластмассовая конструкция, в которой размещаются щетки т.е. скользящие контакты.Щеткодержатель и регулятор напряжения образуют неразборный единый узел. Выпрямительный узел — пластины-теплоотводы, в которые запрессовываются (или припаиваются) диоды силового выпрямителя. Включение вы-
прямительных блоков в схему генератора осуществляется распайкой или сваркой выводов фаз на специальных монтажных площадках выпрямителя или винтами.
Электрическая схема генератора.
| Генераторы BOSCH | Генераторы DENSO |
| Рис3. 1 — генератор; 2 — обмотка статора генератора; 3 — обмотка возбуждения генератора; 4 — силовой выпрямитель; 5 — регулятор напряжения; 6,8 — резисторы в системе контроля работоспособности генератора; 7 — дополнительный выпрямитель обмотки возбуждения; 9 — лампа контроля работоспособности генератора; 10 — замок зажигания; 11 — конденсатор; 12 — аккумуляторная батарея | Рис4. 1 — генератор; 2 — обмотка статора генератора; 3 — обмотка возбуждения генератора; 4 — силовой выпрямитель; 5 — регулятор напряжения; 9 — лампа контроля работоспособности генератора; 10 — замок зажигания; 12 — аккумуляторная батарея |
Эксплуатация генераторов.
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.
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.
Перед выездом рекомендуется проверить работоспособность генераторной установки по контрольной лампе, установленной на панели приборов. При нормальной работе генераторной установки контрольная лампа после запуска двигателя гаснет. У нормально работающей генераторной установки при средних частотах вращения двигателя напряжение по вольтметру должно лежать в пределах 13,8. 14,4 В.
Через 16. 20 тыс.км пробега, а в некоторых случаях и раньше рекомендуется проверить натяжение приводного ремня и при необходимости подтянуть его.Через 50. 60 тыс.км пробега, а затем через каждые 25. 30 тыс.км проверяется износ щеток, а также состояние контактных колец и подшипников.Минимально допустимое выступание
щеток из щеткодержателя указано в инструкции по эксплуатации автомобиля.Состояние подшипников можно проверить, вращая ротор генератора от руки при снятых щетках и приводном ремне. При нормальном состоянии подшипников вращение вала должно происходить плавно, без заеданий, сильного люфта, шумов и щелчков.
Неисправности, диагностика, ремонт.
По генератору Bosch пробиваются «родные» номера подшипников:
1 120 905 525
1 120 905 518
Разобрал генератор Bosch 27060-03040 12V-14V 45-80A Номера подшипников:
France ..C SKF Explorer 6303-2RSH
Italy 12 16 202C SKF Explorer 6203-2RSH
Немного информации.
для 3SFE 2.0 мой номер генератора:
Toyota 27060-74370 Генератор, 12В 70А
регулятор напряжения для него:
Hella 5DR 004 244-171 Регулятор напряжения
Если у Вас генератор:
Toyota 27060-03070 Генератор, 12В 70А
то регулятор вам:
Toyota 27702-02010 Регулятор напряжения
Добавлю фото генератора Bosch и Denso на 3S
Генератор с автомобиля тойота схема
Страничка, посвященная ремонту и эксплуатации автомобиля
Toyota Master Ace Surf
1С ГЕНЕРАТОР и РЕГУЛЯТОР
(1С Alternator and 1C Regulator )
Итак, начну свой рассказ по устройству генератора (устанавливаемом на двигатели 2С, 2СТ, 3 Y и подобные им). Порядок снятия-установки опущу, так как у нас уже не раз встречались материалы по замене щеток на роторе этого генератора. Скажу сразу — материал, представленный ниже, облегчит жизнь многим, кто сталкивался или еще сталкнется с ремонтом своего генератора, его реле-регулятором и «обвязкой».
Поставить в разработку этот вопрос меня побудило несколько причин:
1) неточность схем от «легион-автодата»;
2) больше количество вопросов по устройству цепи заряда АКБ;
3) невозможность отследить некоторые цепи и происходящие в них процессы;
4) возможность замены и адаптирования от подобных генераторов свежих моделей «басиков».
Для наглядности приведу точную принципиальную схему генератора, как видите,
диодов здесь 8 + 1:
На схеме указано соответствие трех, побывавших у меня в руках, разъемов выходных с генераторов для все тех же 2С(Т) и 3С(Т), как видим – различий никаких и можно смело развести провода под любой разъем. Привел на всякий случай и цветовую маркировку проводов, подходящих от генератора к этим разъемам, что должно облегчить идентификацию проводов с генератора.
В исследуемых мною генераторах (на старом «убитом» и свежем «контрактном»), — нет встроенного регулятора. (исключения составляют некоторые бензиновые модели и с дизельными двигателями 3С-Т). То, что считают многие встроенным регулятором (еще называют интегралкой) есть ни что иное — как просто карболитовая площадка-переходник с контактами и установленными на ней элементами — фильтрующим искрогасящим конденсатором (залит эпоксидкой) и диодом (запаяным сверху или снизу на этой контактной площадке). Так вот в эту площадку входят сигналы B + , F ( со щетки обмотки возбуждения на статоре ) и P (не с общей точки обмоток статора, как многие считали, а с верхней точки одной обмотки статора) и выходят соответственно — так-же, только в разных моделях генераторов различается выход на трехконтактный разъем или четерехконтактный (те же самые сигналы с добавлением еще одного — E ( земля ) ). Соответствие этих выходов я привожу тоже здесь.
Кроме того, контактная площадка с трехконтактным разъемом на выходе легко становится на место контактной площадки с 4-мя контактами в разъеме на выходе без каких либо переделок и не опасаясь, что что-то может выйти из строя! Диодные сборки (8 диодов) одного и другого генератора полностью идентичны и следовательно тоже взаимозаменяемые. Однако при ремонте этих диодных сборок будьте внимательны, так как корпуса их остаются одинаковы, а полярность включения — разная. Так, у верхнего ряда (4 диода) выпрямителей к корпусу диода заделан анод и посажен на массу — E , а катод изолирован. А у нижнего ряда выпрямителей (следующие 4 диода) в корпус диода заделан катод полупроводника, четыре катода соединены и образуют B + , выходящий из кожуха генератора через изолятор под гайку крепления толстого провода, идущего на АКБ, аноды изолированы теперь.
Выпрямительные диоды между токопроводами B + и E (масса) соединены последовательно парами. Наглядно это можно посмотреть на приведенном ниже рисунке. В точках соединения такой пары выпрямителей подключаются три конца обмотки статора и средняя точка трех обмоток при помощи 4-х винтов, расположенных на изоляторах и подключенных согласно схеме.
Так выглядит сборка из восьми полупроводниковых выпрямителей
Обратная сторона диодной сборки
Обмотки статора в пазах, судя по снимку досталось им изрядно…
обмотка возбуждения на роторе генератора 1С
Вот так распределились
по статору три обмотки
Собранный корпус генератора с установленными проходными резинками (изоляторами) на выводах обмоток статора
С установленной сборкой выпрямителей без щеточного узла
Итак, зная соответствие, легко можно перекрутить контактные площадки, заменить диоды выпрямительные, или целиком диодную сборку, перепаять разъем и т.д.
Токопроводы с генератора на разъем
(в данном случае четырехконтактное исполнение).
GND – масса, минусовой провод АКБ
Обратная сторона карблитовой подложки:
С – конденсатор искрогасящий;
и одним концом обмотки возбуждения на роторе (именно он зачастую выходит из строя из-за неправильного подключения АКБ!)
Дальше выводы с генератора B , F и P поступают на регулятор, мною рассмотрена схема подключения к электронному реле-регулятору 27700-64060, расположенному с правой стороны от перчаточного ящика. Он содержит выводы S , B , IG , F , P , L и E ( на массе регулятора ) . Вывод S идет на аккумуляторную клемму (тот самый тоненький проводок, знакомый уже нашим читателям, обрыв которого приводит так-же к загоранию лампочек на панели приборов, как и в случае отсутствия заряда), вывод В электрически соединен с В+ генератора, вывод IG — ведет через предохранитель номиналом 7,5 Ампер ( Engine ) к контакту главного реле двигателя ( MAIN ), контакт F связан с одной стороной обмотки возбуждения (другая сторона обмотки возбуждения заведена на B +),
контакт P — электрически соединен в генераторе с верхней частью одной из обмоток статора и точкой соединения двух включенных последовательно, выпрямителей, контакт L c регулятора поступает через предохранитель номиналом 7,5 Ампер ( CHARGE ) на индикаторную лампу в панели приборов, сигнализирующую отсутствие зарядки АКБ, и массивный контакт E выполнен в виде металлизированного проходного отверстия для монтажа к металлическим частям кузова, что замыкает его на массу автомобиля в этой точке.
К загоранию лампы отсутствия заряда а так же многих индикаторных ламп одновременно на панели приборов часто приводит и обрыв в обмотке возбуждения, а так же неплотное прилегание (при повышении оборотов зарядка обычно в таких случаях появляется) графитовых щеток из за их износа, глубокого износа контактных колец на роторе, а так же проблемы в проводке на стороне регулировки тока в обмотке возбуждения — F). Но первым делом, обязательно посмотрите тонкий проводок, идущий от клеммы + АКБ к выводу регулятора S .
Чтобы привести в порядок щеточный узел, берем паяльник, отпаиваем (осторожно, чтоб пружинки не разлетелись) медные контакты графитовых щеток. Очищаем посадочные отверстия заостреной спичкой под воздействием приложенного паяльника. Вставляем медные канатики новых щеток (я брал марки Bosh, но можно и других производителей, главное чтобы по размеру подходили и свободно перемещались, без перекосов в направляющих щеткодержателя), отмеряем длинну канатика до заделки, таким образом, чтоб щетка не могла самопроизвольно выскочить, когда совсем сточится. Запаиваем. Бокорезами откусываем излишки выводов щеток и покрываем места пайки лаком или краской. Устанавливаем щеточный узел на место. Теперь генератор, не считая сильной, но не максимальной, выработки токосъемных колец на валу ротора, будет практически как новый.
Проверить работу генератора на заведенном двигателе можно тестером, проверив наличие напряжения на выводе P генератора (контакт P разъема), оно должно быть в пределах 6..7 Вольт. Этот провод часто используют специалисты по установке сигнализаций, так как он дает четкое представление о том, что генератор, а собственно — двигатель запустились. Можно проверить работу генератора, замером напряжения на АКБ перед пуском (порядка 12..12,5В) и после пуска (13,8..14,8В). Как только двигатель запущен, сразу к обмотке возбуждения на роторе прикладывается ток порядка 4 ампер, так же такой ток присутствует на малых оборотах двигателя (что дает нам возможность зарядки даже на ХХ), однако с повышением оборотов, а так же при заряженном аккумуляторе ток в обмотке возбуждения уменьшается до 200 милиампер. Электронное реле-регулятор опирается в своей работе на напряжение на концах аккумуляторной батареи, поэтому очень важно, чтоб АКБ была в исправном состоянии (плотность электролита 1,25..1,27, исправные банки, уровень электролита в норме, чистые клеммы, хороший контакт, неповрежденные силовые провода), поскольку аккумуляторная батарея играет важную роль в стабилизации напряжения бортовой сети!
Если есть сомнения в работе генератора или электронного регулятора, определиться можно следующим образом, — замкнуть вывод генератора F на массу двигателя (таким образом принудительно подав на обмотку ротора напряжение возбуждения, равное напряжению АКБ), замерить напряжение на концах АКБ, если напряжение повысилось и зарядка пошла — значит неисправен регулятор, если напряжение на выходе из генератора так и не появилось, — причина в генераторе (обрыв обмотки возбуждения ротора, износ щеток, токопроводящих колец).
Если кому интересно, в гаражных условиях соорудил вот такой стенд для проверки генераторов и электронных реле-регуляторов. Раскручивается обыкновенной дрелью, помним что за счет разницы в размерах шкивов за один оборот коленвала генератор делает примерно 2 оборота. Замеряем напряжения на АКБ, на выводе P, можно измерить ток в разрыве обмотки возбуждения.
В дополнение хотел бы привести еще более наглядную принципиальную схему включения генератора с выносным электронным реле-регулятором, найденную на просторах рунета, дополненную и переведенную мной.
В дополнение к статье прислана нашим коллегой Александром ( AlexCo ) из г.Ногинск, Московской области еще одна схема включения генератора, реализованного на м/а Master Ace Surf 1988 г.в. и возможно, более ранних годов, как видим, различаются как схемы включения, так и регулятор напряжения электронный.
В данной схеме реле регулятор имеет другой номер 27700-64021 (сильно отличный от предыдущего, рассмотренного выше), не взаимозаменяем, даже по выводам!
Трех-контактная фишка разъема тоже отличается от приведенного выше разъема генератора.
