В данной статье мы хотим рассказать вам, об устройстве и принципе действия генератора автомобиля. В основе любого генератора лежит электромагнитная индукция. Переменный электрический ток появляется тогда, когда изменяется магнитный поток, пронизывающий катушку из медного провода. Эта система работает и наоборот, для того чтобы образовался магнитный импульс надо чтобы через катушку прошел электрический ток.
Итак, для того чтобы получить переменное электрической напряжение нужны во-первых: катушка, по которой постоянно будет протекать электрический ток, образуя при этом магнитный поток, во-вторых: обмотка возбуждения, в-третьих: полюсная система из стали, которая должна подвести магнитный поток к катушке. Таких катушек в автомобиле несколько и все они помещены в пазы конструкции из стали, магнитопровода статора.
Магнитоповод и обмотка статора образует статор генератора, его неподвижную важнейшую часть, в которой будет образован электрический ток. А полюсная система с обмоткой возбуждения с и кое-какими другими деталями (контактными кольцами и валом) образуют ротор, его вращающуюся важнейшую часть. Питаться обмотка возбуждения может от самого генератора. При такой ситуации работа генератора осуществляется на самовозбуждение. Остаточный магнитный поток (поток, который образует возбуждение стальных частей магнитопровода, при отсутствии тока в обмотке) в генераторе при этом не большой и обеспечивает возбуждение генератора только на высоких частотах вращения. В результате чего в схему генераторной установки, где обмотка возбуждения не соединена с аккумулятором, через лампу контроля генераторной установки обычно вводят внешние соединения. Ток, который поступает в обмотку возбуждения через эту лампу, после включения зажигания и обеспечивает первоначальный завод генератора. Сила данного тока не должна быть чересчур большой, чтобы не разряжать, но и не должна быть слишком малой, так как в этом случае генератор будет возбуждаться при высоких частотах вращения. Фирмы-изготовители оговаривают мощность необходимой контрольной лампы, обычно это 4-5 Вт.
Когда ротор вращается, напротив катушки обмотки статора попеременно появляются "южный" и "северный" полюсы ротора. Другими словами направление магнитного потока, который пронизывает катушку, изменяется, что и вызывает появление переменного напряжения в ней.
Часто зарубежные фирмы, впрочем, как и отечественные, имеют значения шесть "северных" и шесть "южных" полюсов в системе магнитов ротора. В таком случае частота вращения ротора генератора в 12 раз больше частоты напряжения. Так как свое вращение ротор генератора будет получать от коленчатого вала в двигателе, то можно измерять частоту вращения коленчатого вала двигателя относительно переменного напряжения. Для этой цели в генераторе делают вывод обмотки статора, к нему и подключают тахометр. Напряжение на входе тахометра при этом имеет характер пульсации, потому что он включается параллельно диоду силового выпрямителя.
Устройство и принцип действия генератора автомобиля
По своему строению генераторы условно можно разделить на 2 группы: генераторы во внутренней полости с двумя вентиляторами (генераторы компактной конструкции) и генераторы с вентилятором у приводного шкива (традиционной конструкции). Зачастую компактные генераторы оснащены приводом с повышенным передаточным отношением. Это достигается через поликлиновый ремень, от чего у некоторых фирм в терминологии такие генераторы называют – генераторами с высокой скоростью.
Внутри этих групп при этом можно выделить генераторы: с расположенным щеточным узлом во внутренней полости генератора (между задней крышкой и полюсной системой ротора) и генераторы с контактными щетками и кольцами, расположенными вне внутренней полости. В последнем случае генератор будет иметь кожух, под которым расположен щеточный выпрямитель, узел и регулятор напряжения.
В любом генераторе существует статор с обмоткой, который зажат между двумя крышками, со стороны привода- передней и со стороны контактных колец - задней. Крышки отлиты из сплавов алюминия и имеют окна для вентиляции, через которые вентилятором сквозь генератор продувается воздух.
В традиционной конструкции генераторов они снабжаются вентиляционными окнами только в торцевой части, а в генераторах "компактной" конструкции окна есть еще и над лобовыми сторонами в цилиндрической части обмотки статора. Отличает компактную конструкцию также то, что в цилиндрической части крышек существует развитое оребрение. Крышки зачастую стянуты между собой четырьмя винтами, статор при этом часто оказывается зажат между этими крышками, которые по наружной поверхности охватывают статор. Бывает так, что он полностью утоплен в передней крышке и никак не упирается в заднюю. Также есть конструкции, с выступающими средними листами пакета статора (выше остальных) и они являются местом посадочным для крышек. Натяжное ухо и крепежные лапы генератора отливаются вместе с крышками, причем при двухлапном креплении, лапы имеют две крышки, при однолапном – только переднюю. Встречаются конструкции, в которых крепление является однолапным и осуществляется стыковкой приливов передней и задней крышек, а крепления с двумя лапами (одна из лап выполняется штамповкой из стали) прикручиваются к задней крышке. Так бывает у некоторых генераторов старых выпусков фирмы Paris—Rhone. При креплении с двумя лапами в одном из отверстий задней лапы зачастую располагается дистанционная втулка, которая позволяет выбирать зазор между посадочным местом лап и кронштейном двигателя при установке генератора. В натяжном ухе отверстие может быть без резьбы или с ее использованием, однако встречаются и крышки с несколькими отверстиями. Этим и достигается возможность установить такой генератор на различные марки двигателей.
