Пристрій та принцип функціонування автомобільного генератора

У складі кожного транспортного засобу є генератор – сукупність за допомогою якої відбувається перетворення механічної енергії на електрику. Використовуючи силу рухової системи, генераторна установка здійснює підзарядку акумуляторної батареї та живить електроприлади авто. Більшість транспортних засобів комплектується генераторами змінного струму, оскільки дані моделі пристрою більш точно відповідають необхідним вимогам. Однією з найважливіших вимог до генераторів є правильність параметрів струму, що виходить. Параметри генератора повинні дозволяти заряджати АКБ у різних режимах експлуатації транспортного засобу.

Крім цього, генератор повинен забезпечувати сталість напруги автомобільної мережі. Автомобільний акумулятор досить вибагливий до стабільності струму. Недостатня напруга неминуче призводить до поганого заряду АКБ. Якщо генератор авто передає занадто велику кількість заряду, зменшується термін служби акумулятора. Саме тому до сучасних автомобільних генераторів надаються вельми жорсткі вимоги щодо сталості напруги.

Автомобільний генератор, включає наступні компоненти:

Шків. Завдяки цьому пристрою відбувається передача енергії від рухової системи безпосередньо до генератора. Кожух. Оболонка генератора складається з передньої та тильної частини. Одна з кришок корпусу знаходиться біля шківа, друга розташована неподалік контактів. Корпус генератора потрібен для встановлення статора та кріплення пристрою до рухової системи. Задня кришка корпусу містить у собі вбудований регулятор заряду, щітковий вузол та контакти для споживачів. Ротор. Даний елемент установки являє собою вал,який у більшості випадків виготовляється зі сталі. До валу кріпляться втулки, між якими стоїть обмотка, що збуджується. Висновки, у свою чергу, контактують із кільцями, до яких підключаються споживачі. Статор. Цей елемент містить у собі кілька трубчастих листів сталі. Також у статорі знаходиться обмотка, в якій формується електричний струм. Сукупність діодів, що розташовані в корпусі генератора. Половина з них підключена до позитивного, друга половина негативного тепловідведення. Контролер. Регулятор відповідає за підтримання постійної напруги у мережі транспортного засобу. При цьому контролер функціонує в необхідних межах, що відповідають вимогам бортової мережі.

Принцип роботи.

Сучасний генератор функціонує згідно з ефектом електромагнітної індукції. Згідно зі швидкістю потоку, відбувається регулювання електричної напруги на висновках котушки генератора. Той самий принцип функціонування може застосовуватися у зворотному порядку. Якщо пропустити напругу через котушку генератора, у обмотці сформується магнітний імпульс. Для отримання струму, генератора потрібно джерело магнітного поля та котушка для зняття заряду. Найважливіша частина генераторної установки - ротор, який включає обмотку з системою полюсів, вал і кільця для підключення електро приладів.

Система полюсів містить у собі деяку частину магнітного потоку навіть у разі повного розряду обмотки. Це пов'язано з явищем так званого залишкового потоку. При цьому даної кількості достатньо тільки для запуску генератора з високою частотою обертання. Для запуску генераторної установки потрібно невеликий магнітний потік на обмотку, який надходить з АКБ. При цьому акумуляторна батарея повинна передавати оптимальну кількість напруги.щоб повністю не вичерпати власний заряд. З моменту формування стабільної напруги на обмотці живлення походить від самої генераторної установки. У цьому випадку генератор працює автономно, передаючи заряд акумуляторній батареї та всім електричним приладам транспортного засобу.

Вихідна напруга, яка необхідна для живлення споживачів електроенергії, знімається з обмотки і передається контактним кільцям. Під час експлуатації транспортного засобу, ротор генератора безперервно обертається. У цей момент навпроти обмотки з'являються плюс і мінус ротора, що стає причиною формування необхідної напруги. Таким чином стає ясно, що напруга обмотки, що виникають на котушці, безпосередньо залежить від частоти обертання ротора.

Для того, щоб імпульс обмотки передавався до статора без втрат енергії, котушка розташована в сталевому корпусі. Якщо імпульс залишається не тільки на котушці, але і на статорі, то частина імпульсу втрачається і генератор втрачають свою продуктивність. Щоб уникнути втрати потужності генератора, магнітопровід виготовлений із сталевих елементів.

Оскільки бортова мережа транспортного засобу вимагає постійної напруги, обмотка статора передає частину енергії бортової мережі за допомогою спеціального пристрою під назвою випрямляча. Випрямляч дозволяє уникнути недостатнього заряду акумуляторної батареї та сприяє утворенню стабільного струму в мережі.

Ще одним важливим пристроєм, що є у складі установки, є регулятор. Завдяки регулятору до бортової мережі транспортного засобу надходить оптимальна кількість заряду незалежно від частоти обертання котушки. Головне завдання контролера напруги полягає в стабілізації імпульсу, що передається бортовій мережі таАКБ.Більшість сучасних генераторів оснащуються електронними контролерами. У попередні моделі транспортних засобів встановлювалися вібраційні чи транзисторні регулятори.

Сучасні генераторні установки багато в чому відрізняються від аналогів, що раніше випускаються. Виробники автомобільного обладнання постійно удосконалюють моделі генераторів, наділяючи їх новими корисними функціями. Сучасні автомобілі оснащуються великою кількістю електронних приладів. Сьогодні електричні прилади контролюють функцію авто і є важливими для безпеки автолюбителя та учасників дорожнього руху. Нові генератори є більш технологічними та безпечними для електронних систем транспортного засобу. Оскільки бортова мережа авто і споживачі, що знаходяться в ній, дуже чутливі до змін струму, виникає необхідність модернізації генераторної установки.

У більшості випадків, бортова мережа безперебійно функціонує при збереженні запобіжників та дотриманні умов експлуатації. Як можна помітити, при експлуатації автомобіля у складних погодних умовах функція акумулятора дещо не може.

Найбільш досконалі моделі генераторних установок мають у своєму складі регулятори з функцією термокомпенсації напруги. Дані моделі генераторів дозволяють регулювати заряд акумуляторної батареї, що передається в залежності від умов експлуатації транспортного засобу.

При несправності бортової мережі необхідно звернути свою увагу на стан генераторної установки. Оскільки елемент, що відповідає за стабільну напругу в бортовій мережі, має досить складний пристрій, установка електрозабезпечення має низьку ремонтопридатність. Як правило, пошкоджена установка підлягає заміні. Враховуючи важливість генераторав системі транспортного засобу варто приділити належну увагу вибору нового елемента системи електрозабезпечення авто.

Якісна установка характеризується тривалим терміном експлуатації та постійною підтримкою необхідного заряду в автомобільній мережі. Вибір генератора необхідно здійснювати, виходячи з технічних характеристик транспортного засобу.

Оскільки більшість систем оснащується великою кількістю важливих електроприладів (системи стабілізації, контролери, ЕБУ тощо) вимогам до генераторних установок постійно посилюються. При виборі нового елемента електрозабезпечення варто керуватися відгуками автолюбителів та довіряти заслуженим виробникам автомобільного обладнання.