Генератори автомобіля ЗІЛ
Пристрій та робота генератора
Генератор є джерелом електроенергії для електропостачання споживачів та заряджання акумуляторної батареї.
На автомобілях ЗІЛ моделей 431410, 131 НА та їх модифікаціях встановлено генератор типу 32.3701. Генератор являє собою трифазну дванадцятиполюсну синхронну з електромагнітним збудженням електричну машину, у якої частота ЕРС (електрорушійної сили), що наводиться, пропорційна частоті обертання ротора генератора.
Статор набраний із окремих пластин електротехнічної сталі, з'єднаних у пакет зварюванням або заклепками. У 36 пазах статора закладена трифазна обмотка, з'єднана в зірку. Кінці обмотки кожної фази приєднані до випрямного блоку.
Ротор генератора складається з котушки збудження та двох контактних кілець, до яких припаяно кінці обмотки збудження опором (3,67 ± 0,18) Ом при температурі 20 °С. Котушка намотана на окрему втулку, до торців якої примикають два полюсні наконечники, що утворюють дванадцятиполюсну систему. Втулка, полюсні наконечники та контактні кільця напресовані на вал. Вал обертається у двох кулькових підшипниках закритого типу з гумовими ущільнювачами: кульковий підшипник 6-180502К1С9 розміщений у кришці з боку контактних кілець, а кульковий підшипник 6-180603КС9 - з приводу.
На передній кінець валу на шпонці встановлено шків з вентилятором та закріплений гайкою із пружинною шайбою.
Кришка з боку приводу виготовлена з алюмінієвого сплаву, має вентиляційні вікна та дві лапи, одна з яких служить для кріплення генератора на кронштейні двигуна, а інша, g різьбовим отвором, для кріплення натяжної планки. На кришці є два отвори з різьбленням Мб для закріплення наймача.
Кришка з бокуконтактних кілець також виготовлена з алюмінієвого сплаву, має вентиляційні вікна та лапу для кріплення на двигуні. У кришці встановлено випрямний блок типу БПВ4-60-02, пластмасовий щіткотримач зі щітками марки Ml та пластмасовий кожух, який призначений для захисту від попадання в зону щітково-контактного вузла сторонніх тіл.
Для запобігання провертанню зовнішньої обойми кулькового підшипника служить гумове ущільнення у вигляді кільця.
Випрямний блок складається з шести кремнієвих діодбв ВА20, з'єднаних у трифазний двонапівперіодний випрямляч. Діоди прямої полярності мають червону мітку. У них із масою (корпусом) з'єднані катоди, розташовані на ізольованому тепловідводі. Діоди зворотної полярності мають аноди, з'єднані з корпусом, та відмітну чорну мітку. На кришці з боку контактних кілець є затискач "+" для підключення споживачів, затискач "-" та штекерний роз'єм "Ш" для з'єднання з регулятором напруги.
У генераторі Г287-Б, на відміну від генератора 32.3701, обидві щітки ізольовані від маси. Це зумовлено вимогою спільної роботи з регулятором напруги. У генераторі встановлено випрямний блок БПВ7-100, що має шість діодів ВА20 прямий та шість діодів зворотної провідності. У блок зменшення радіоперешкод вмонтований конденсатор ємністю 4,7 мкФ.
На автомобілі ЗІЛ-133ГЯ застосований генератор 381.3701. Статорна трифазна обмотка з'єднана в два парелельних трикутники. Кришка з боку контактних кілець має додаткову чотириклемну колодку для з'єднання статорної обмотки генератора з трансформаторно-випрямляючим блоком. Випрямляючий блок БПВ7-100. Обидві щітки ізольовані від ваги.
На автомобілі 3HJI-435850 встановлений генератор17.3701. На відміну від описаних вище генераторів він має вбудований щіткотримач інтегральний регулятор напруги Я112А. Статор має 18 пазів, у яких закладена трифазна обмотка, з'єднана в зірку. Випрямний блок у даному генераторі Б ПВ-45-02.
Розбирання та складання. Контрольна перевірка та встановлення генераторів на двигун
Розбирання та складання генератора. Для розбирання генератора треба: відвернути два гвинти кріплення щіткотримача до кришки і зняти щіткотримач зі щітками;
відвернути два гвинти в кожусі і від'єднати щіткотримач від інтегрального регулятора, з'єднаного гнучкими проводами зі щітками (для генератора 17.3701). На генераторі 381.3701 додатково необхідно відвернути два гвинти кріплення колодки фазних висновків до кришки та зняти її;
відвернути стяжні гвинти генератора і зняти кришку з боку контактних кілець разом зі статором легким постукуванням дерев'яним молотком по кришці приводу. Від'єднати фазні обмотки статора та виводи колодки від висновків випрямного блоку у кришці з боку контактних кілець та зняти статор та випрямляючий блок. Відвернути гайку кріплення шківа. Зняти шків (за допомогою зйомника), вентилятор, дистанційну втулку та вийняти шпонку;
зняти кришку з боку приводу з валу ротора за допомогою знімача. Відвернути чотири гвинти тримача кулькового підшипника і випресувати кульковий підшипник з гнізда кришки з боку приводу.
Складання генератора проводиться у зворотному порядку. Перед збиранням генератора необхідно очистити деталі генератора від бруду; продути стисненим повітрям; перевірити, чи не заїдають підшипники і, якщо потрібно замінити їх, перевірити, чи не заїдають щітки в щіткотримачі.
Справність обмотки ротора перевіряють тестером (омметром), причому потрібностежити за надійністю контакту наконечників вимірювальних проводів приладу контактними кільцями ротора. Опір має відповідати значенню, вказаному в технічній характеристиці генератора, якщо обмотка не має короткозамкнених витків. Якщо обмотці є обрив, то стрілка омметра не відхиляється. В цьому випадку треба оглянути місця паяння кінців обмотки до контактних кільців і, у разі необхідності, відновити порушене з'єднання. При виявленні міжвиткового замикання, замикання обмотки на масу, або якщо місце обриву вже знаходиться всередині обмотки, необхідно замінити ротор.
Для визначення обриву фазних обмотках статора користуються тестером. При несправних обмотках статора опір їх має відрізнятися більш ніж 10%. Міжвиткове замикання статора обмотки визначається дефектоскопом ПДО -1. Замикання статора обмотки на масу внаслідок механічного або теплового пошкодження ізоляції перевіряється сигналізатором, включеним в ланцюг змінного струму 220 В. Для цього один наконечник від джерела з'єднують з корпусом, а іншим від сигналізатора по черзі стосуються одного з трьох висновків обмотки. Лампа сигналізатора горіти не повинна. Якщо лампа сигналізатора горить, це вказує на замикання обмотки на корпус. При цьому необхідно усунути пошкодження або замінити статор.
Перевірка справності діодів у випрямлювальних блоках здійснюється за допомогою сигналізатора чи омметра. Під час перевірки слід враховувати, що у пластинах запресовані діоди різної полярності. Діод справний, якщо лампа сигналізатора горить при з'єднанні діода і не горить при зворотній полярності з'єднання. Якщо діод пробитий, лампа сигналізатора горить в обох положеннях підключення до схеми. При обриві всередині діода лампа не горить у жодному положенніпідключення діода. У разі несправності діода замінюють випрямний блок або діод у блоці. Діод типу ВА20 запресовують у тепловідведення зусиллям, що не перевищує 5000 Н.
Після збирання генератора необхідно провести його контрольну перевірку.
Контрольна перевірка генератора Генератор перевіряють на випробувальному стенді, що складається з наступних елементів: електродвигуна, що дозволяє плавно змінювати частоту обертання ротора до 5000 хв-1; - реостата, що створює навантажувальний режим в ланцюзі генератора до 100 А; - акумуляторної батареї, реостата в ланцюзі збудження, розрахованого на силу струму 3 ... 5 А; - приладів: вольтметра постійного струму, класу точності не нижче 1,0 зі шкалою 0 ... 30 В; амперметра постійного струму, класу точності не нижче 1,5 зі шкалою 0 … 50 А (для генератора 17.3701) або зі шкалою 0…100 А для генераторів інших типів, тахометра, що дозволяє вимірювати частоту обертання ротора від 0 до 5UU .
Можна використовувати контрольно-випробувальний стенд 532 чи 532М.
Схема з'єднання генератора для випробування на найпростішому стенді наведена на рис. 6.5. Частота обертання ротора генератора при режимі навантаження і без нього наведена в технічній характеристиці.
Установка генераторів 17.3701, 32.3701 та Г287-Б на двигун. Для встановлення потрібно виконати таке.
1. Послабити болти кріплення заднього кронштейна двигуна.
2. Встановити генератор на кронштейни та закріпити дві лапи генератора болтами з гайками.
3. Прикріпити до третьої лапи генератора натяжну планку болтом із пружинною шайбою.
4. Закріпити болти кріплення заднього генератора кронштейна на двигун.
5. Відрегулювати за допомогою натяжної планки натяг приводного ременя таким чином, щоб кричи натягнення такСередину ременя зусиллям 40 Н прогин його дорівнював 15 … 20 Мм (генератор 17.3701), 8 … 14 мм (генератор 32.3701), 10 … 15 мм (генератор Т287-Б).
6. Приєднати дроти до висновків генератора строго відповідно до принципової схеми.
Установка генератора 381.3702 двигун. Для встановлення генератора необхідно виконати таке. 1. Ввести палець кріплення генератора в розрізну опору, а шпильку кронштейна в отвір передньої кришки генератора. Надіти пружинну шайбу і повернути гайку на шпильку. 2. Встановити приводні ремені на шків генератора, забезпечивши збіг осей струмків шківа генератора та шківа двигуна в межах ±1 мм. Збіг осей забезпечується переміщенням генератора. 3. Прикріпити до третьої лапи генератора натяжну планку болтом із пружинною шайбою. 4. Відрегулювати натяг ременів таким чином, щоб при натисканні на середину ременя зусиллям 40 Н прогин знаходився в межах 15...22 мм і затягнути болт кріплення натяжної планки. 5. Затягнути гайку кріплення генератора на шпильці кронштейна та стяжний болт розрізної опори генератора. 6. Приєднати дроти до висновків генератора відповідно до принципової схеми.
Для безвідмовної та надійної роботи генератор необхідно утримувати в чистоті. Щодня перед виїздом слід перевіряти генератор за показанням покажчика сили струму акумуляторної батареї. При середній частоті обертання колінчастого валу двигуна генератор повинен віддавати зарядний струм, сила якого зменшується з відновленням заряду акумуляторної батареї. При справній та повністю зарядженій батареї та відключених споживачах відсутність зарядного струму не свідчить про несправність генератора.
У процесі експлуатації при кожному другому ТО-2 необхідно перевіритинадійність кріплення генератора до двигуна, стан висновків «+» і Ш, кріплення шківа, натяг ременя н з'єднання проводів з висновками генератора та регулятора напруги. Натяг ременів рекомендується контролювати пружинним динамометром. При надмірному натягу ременя збільшується навантаження на підшипники генератора, внаслідок чого вони виходять із ладу.
Висота щіток має бути не менше 8 мм, а тиск пружин має відповідати даним, наведеним вище. При необхідності щітки замінити і проточити контактні кільця, якщо їх знос перевищує 0,5 мм діаметром. Мінімально допустимий діаметр проточування контактних кілець 29,3 мм; - уважно оглянути кулькові підшипники і у разі виявлення дефектів замінити їх; у разі зносу замінити кільце ущільнювача в гнізді кулькового підшипника кришки генератора з боку контактних кілець; - зібрати генератор.
Нижче наведені основні несправності генератора, причини, що їх викликають, та способи усунення.
Генератор не дає зарядного струму (покажчик струму показує розрядний струм при номінальній частоті обертання колінчастого валу двигуна) або дає зарядний струм, але не забезпечує гарного заряджання акумуляторної батареї
Можливі причини несправності такі. 1. Пробуксовування приводного ременя. Для усунення треба натягнути ремінь; 2. Відсутність контакту між щітками та кільцями.
Це можливо у разі: - зависання щітки. Для усунення несправності потрібно очистити щіткотримач та щітки, перевірити пружність пружин; - забруднення (замаслювання) контактних кілець. У цьому випадку треба протерти кільця ганчіркою, змоченою в бензині. Якщо забруднення не видаляється, слід зачистити кільця або, у разі потреби, проточити їх; - зносу щіток (висота менше 8 мм). Дляусунення несправності слід замінити щітки;
3. Обрив у ланцюзі збудження генератора. При усуненні обриву ланцюга потрібно перевірити насамперед місця припаювання висновків котушки збудження до контактних кільців та справність висновків котушки. 4. Несправність регулятора напруги. Регулятор напруги слід замінити. 5. Ушкодження одного з діодів випрямного блоку. Потрібно діоди перевірити за допомогою приладу або контрольної лампи і за потреби замінити пошкоджений діод або випрямний блок у зборі. 6. Обрив або коротке замикання у статорній фазі (виявляється по різниці опорів фаз, що перевищує 10%). Слід розібрати генератор, зняти статор та перевірити опір фаз. При обриві або короткому замиканні в одній із фаз потрібно замінити статор.
Підвищений рівень шуму генератора
Можливі причини несправності наведені нижче. 1. Зношування або пошкодження підшипників. Замінити підшипники. 2. Наявність у генераторі стороннього предмета. Видалити сторонній предмет. 3. Деформація вентилятора. Виправити вентилятор. 4. Зношування посадкового місця підшипника. Замінити кришку генератора. 5. Зношування підшипників. Замінити підшипники.