Il relè regolatore di tensione del generatore è parte integrante dell'impianto elettrico di qualsiasi automobile. Viene utilizzato per mantenere la tensione entro un certo intervallo di valori. In questo articolo imparerai su quali progetti di regolatori esistono questo momento, verranno presi in considerazione anche meccanismi non più utilizzati da molto tempo.

Processi di controllo automatico di base

Non importa quale tipo di gruppo elettrogeno viene utilizzato nell'auto. In ogni caso, ha un regolatore nel suo design. Il sistema di regolazione automatica della tensione consente di mantenere un determinato valore del parametro, indipendentemente dalla frequenza con cui ruota il rotore del generatore. La figura mostra il relè del regolatore di tensione del generatore, il suo diagramma e l'aspetto.

Analizzando la fisica con cui funziona un gruppo elettrogeno, si può concludere che la tensione di uscita aumenta all'aumentare della velocità del rotore. Si può anche concludere che la regolazione della tensione viene effettuata riducendo la corrente fornita all'avvolgimento del rotore all'aumentare della velocità di rotazione.

Cos'è un generatore

Qualsiasi generatore di auto è composto da diverse parti:

1. Un rotore con un avvolgimento di eccitazione, attorno al quale viene creato un campo elettromagnetico durante il funzionamento.

2. Uno statore con tre avvolgimenti collegati in una configurazione a stella (da essi viene rimossa la tensione alternata nell'intervallo da 12 a 30 Volt).

3. Inoltre, il progetto contiene un raddrizzatore trifase costituito da sei diodi a semiconduttore. Vale la pena notare che il relè-regolatore di tensione del generatore VAZ 2107 nel sistema di iniezione è lo stesso.

Ma il generatore non sarà in grado di funzionare senza un dispositivo di regolazione della tensione. La ragione di ciò è la variazione di tensione in un intervallo molto ampio. Pertanto è necessario utilizzare un sistema di controllo automatico. È costituito da un dispositivo di confronto, un sensore di controllo, esecutivo, master e speciale. L'elemento principale è l'organismo di regolamentazione. Può essere elettrico o meccanico.

Funzionamento del generatore

Quando il rotore inizia a ruotare, all'uscita del generatore appare una certa tensione. Ed è fornito all'avvolgimento di eccitazione tramite un elemento di controllo. Vale anche la pena notare che l'uscita del gruppo elettrogeno è collegata direttamente alla batteria. Pertanto, la tensione è costantemente presente sull'avvolgimento di eccitazione. Quando la velocità del rotore aumenta, la tensione all'uscita del gruppo elettrogeno inizia a cambiare. All'uscita del generatore è collegato un relè regolatore di tensione di un generatore Valeo o di qualsiasi altro produttore.

In questo caso il sensore rileva la variazione, invia un segnale ad un dispositivo di comparazione, che lo analizza, confrontandolo con un dato parametro. Successivamente il segnale va al dispositivo di controllo, dal quale viene fornito al Corpo regolatore, il quale è in grado di ridurre il valore della corrente che fluisce all'avvolgimento del rotore. Di conseguenza, la tensione all'uscita del gruppo elettrogeno viene ridotta. Allo stesso modo, il parametro menzionato viene aumentato in caso di diminuzione della velocità del rotore.

Regolatori a due livelli

Un sistema di controllo automatico a due livelli è costituito da un generatore, un elemento raddrizzatore e una batteria. Si basa su un magnete elettrico, il suo avvolgimento è collegato al sensore. I dispositivi di azionamento in questi tipi di meccanismi sono molto semplici. Queste sono molle ordinarie. Una piccola leva viene utilizzata come dispositivo di confronto. È mobile e consente il passaggio. L'attuatore è il gruppo di contatti. L'elemento di controllo è una resistenza costante. Un tale relè regolatore di tensione del generatore, il cui schema è riportato nell'articolo, è molto spesso utilizzato nella tecnologia, sebbene sia moralmente obsoleto.

Funzionamento di un regolatore a due livelli

Quando il generatore funziona, all'uscita appare una tensione, che viene fornita all'avvolgimento del relè elettromagnetico. In questo caso nasce un campo magnetico, con il suo aiuto viene attratto il braccio della leva. Su quest'ultimo agisce una molla che funge da dispositivo di confronto. Se la tensione diventa superiore al previsto, i contatti del relè elettromagnetico si aprono. In questo caso, nel circuito è inclusa una resistenza costante. Viene fornita meno corrente all'avvolgimento di campo. Il relè del regolatore di tensione per il generatore VAZ 21099 e altre auto nazionali e importate funziona secondo un principio simile. Se la tensione di uscita diminuisce, i contatti vengono chiusi e l'intensità della corrente aumenta.

Regolatore elettronico

I regolatori di tensione meccanici a due livelli presentano un grosso inconveniente: l'eccessiva usura degli elementi. Per questo motivo, invece di un relè elettromagnetico, iniziarono ad essere utilizzati elementi semiconduttori funzionanti in modalità chiave. Il principio di funzionamento è simile, solo gli elementi meccanici sono sostituiti da quelli elettronici. L'elemento sensibile è costituito da resistori fissi. Un diodo zener viene utilizzato come dispositivo di pilotaggio.

Il moderno regolatore di tensione a relè del generatore VAZ 21099 è un dispositivo più avanzato, affidabile e durevole. La parte esecutiva del dispositivo di controllo funziona su transistor. Quando la tensione all'uscita del generatore cambia, l'interruttore elettronico chiude o apre il circuito e, se necessario, viene collegata una resistenza aggiuntiva. Vale la pena notare che i regolatori a due livelli sono dispositivi imperfetti. Invece, è meglio utilizzare sviluppi più moderni.

Sistema di regolazione a tre livelli

La qualità della regolamentazione di tali strutture è molto superiore a quella di quelle discusse in precedenza. In precedenza venivano utilizzati progetti meccanici, ma oggi i dispositivi senza contatto sono più comuni. Tutti gli elementi utilizzati in questo sistema sono gli stessi discussi sopra. Ma il principio di funzionamento è leggermente diverso. Innanzitutto, la tensione viene applicata attraverso un divisore a un circuito speciale in cui vengono elaborate le informazioni. È possibile installare un tale relè regolatore di tensione del generatore (la Ford Sierra può anche essere equipaggiata con apparecchiature simili) su qualsiasi auto se si conosce il dispositivo e lo schema di collegamento.

Qui il valore effettivo viene confrontato con il minimo e il massimo. Se la tensione si discosta dal valore impostato, viene visualizzato un determinato segnale. Si chiama segnale di mancata corrispondenza. Viene utilizzato per regolare la corrente che scorre nell'avvolgimento di eccitazione. La differenza rispetto ad un sistema a due livelli è che ci sono diverse resistenze aggiuntive.

Moderni sistemi di regolazione della tensione

Se il relè del regolatore di tensione per il generatore di uno scooter cinese è a due livelli, su auto costose vengono utilizzati dispositivi più avanzati. I sistemi di controllo multilivello possono contenere 3, 4, 5 o più resistenze aggiuntive. Esistono anche sistemi di controllo automatico del tracciamento. In alcuni progetti è possibile rifiutarsi di utilizzare resistenze aggiuntive.

Invece, la frequenza di risposta aumenta chiave elettronica. È semplicemente impossibile utilizzare circuiti con relè elettromagnetici nei sistemi di servocontrollo. Uno degli ultimi sviluppi è un sistema di controllo multilivello che utilizza la modulazione di frequenza. In tali progetti sono necessarie resistenze aggiuntive, che vengono utilizzate per controllare gli elementi logici.

Come rimuovere il regolatore del relè

Rimuovere il relè del regolatore di tensione del generatore (Lanos o "nove" domestici non è importante) è abbastanza semplice. Vale la pena notare che quando si sostituisce il regolatore di tensione è necessario solo uno strumento: un cacciavite a testa piatta o Phillips. Non è necessario rimuovere il generatore o la cinghia e la sua trasmissione. La maggior parte dei dispositivi si trova sul coperchio posteriore del generatore e è combinata in un'unica unità con un meccanismo a spazzola. I guasti più comuni si verificano in diversi casi.

Innanzitutto, quando si cancellano completamente i pennelli di grafite. In secondo luogo, in caso di guasto di un elemento semiconduttore. Come controllare il regolatore sarà discusso di seguito. Durante la rimozione sarà necessario scollegare la batteria. Scollegare il filo che collega il regolatore di tensione all'uscita del generatore. Svitando entrambi i bulloni di montaggio è possibile estrarre il corpo del dispositivo. Ma il relè del regolatore di tensione ha una struttura obsoleta: è montato nel vano motore, separatamente dal gruppo spazzole.

Controllo del dispositivo

Il relè-regolatore della tensione del generatore VAZ 2106, i "copechi" e le auto straniere vengono controllati allo stesso modo. Non appena lo rimuovi, guarda i pennelli: dovrebbero essere lunghi più di 5 millimetri. Se questo parametro è diverso, il dispositivo deve essere sostituito. Per fare una diagnosi, avrai bisogno di una fonte Tensione CC. Sarebbe auspicabile poter modificare la caratteristica di uscita. È possibile utilizzare una batteria e un paio di batterie AA come fonte di alimentazione. Serve anche una lampada, deve funzionare a 12 Volt. Puoi invece usare un voltmetro. Collegare il positivo dell'alimentatore al connettore del regolatore di tensione.

Collegare quindi il contatto negativo alla piastra comune del dispositivo. Collegare una lampadina o un voltmetro alle spazzole. In questo stato, la tensione dovrebbe essere presente tra le spazzole se all'ingresso vengono forniti 12-13 Volt. Ma se fornisci più di 15 Volt all'ingresso, non dovrebbe esserci tensione tra le spazzole. Questo è un segno che il dispositivo funziona correttamente. E non importa se viene diagnosticato il relè del regolatore di tensione del generatore VAZ 2107 o un'altra macchina. Se la spia di controllo si accende a qualsiasi valore di tensione o non si accende affatto, significa che c'è un malfunzionamento dell'unità.

conclusioni

Nell'impianto elettrico di un'auto, il relè del regolatore di tensione del generatore Bosch (come, del resto, di qualsiasi altra azienda) gioca un ruolo molto importante. Monitorarne le condizioni il più spesso possibile e verificare la presenza di danni e difetti. I casi di guasto di tale dispositivo non sono rari. In questo caso, nel migliore dei casi, la batteria verrà scaricata. E nel peggiore dei casi, la tensione di alimentazione nella rete di bordo potrebbe aumentare. Ciò porterà al fallimento della maggior parte dei consumatori di elettricità. Inoltre, il generatore stesso potrebbe guastarsi. E la sua riparazione costerà una bella somma e, considerando che la batteria si guasterà molto rapidamente, i costi saranno astronomici. Vale anche la pena notare che il relè del regolatore di tensione del generatore Bosch è uno dei leader nelle vendite. Ha elevata affidabilità e durata e le sue caratteristiche sono il più stabili possibile.

Il gruppo elettrogeno è progettato per fornire energia ai consumatori inclusi nel sistema di apparecchiature elettriche e caricare la batteria quando il motore del veicolo è in funzione. I parametri di uscita del generatore devono essere tali che in qualsiasi modalità di movimento del veicolo non si verifichi la scarica progressiva della batteria. Inoltre, la tensione nella rete di bordo del veicolo, alimentato dal gruppo elettrogeno, deve essere stabile in un ampio intervallo di velocità di rotazione e carichi.

Il gruppo elettrogeno è un dispositivo abbastanza affidabile in grado di sopportare maggiori vibrazioni del motore, temperature elevate del vano motore, esposizione ad un ambiente umido, sporco e altri fattori.

Specifiche del generatore

Caratteristiche del dispositivo e principio di funzionamento

Generatore tipo 37.3701 - corrente alternata, trifase, con raddrizzatore e regolatore elettronico di tensione incorporati, rotazione destrorsa (dal lato trasmissione), con ventilatore sulla puleggia motrice e finestre di ventilazione nella parte terminale. Per proteggerlo dallo sporco, il coperchio posteriore del generatore è ricoperto da un involucro protettivo.

Il funzionamento del generatore si basa sull'effetto dell'induzione elettromagnetica. Se una bobina, ad esempio, fatta di filo di rame, viene attraversata da un flusso magnetico, quando cambia, ai terminali della bobina appare una tensione elettrica alternata. Tali bobine, poste nelle scanalature del circuito magnetico (pacchetto di ferro), rappresentano gli avvolgimenti dello statore - la parte stazionaria più importante del generatore - sono quelli che generano la corrente alternata elettricità.
Il flusso magnetico nel generatore è creato dal rotore. Rappresenta anche una bobina (avvolgimento di eccitazione) attraverso la quale passa una corrente continua (corrente di eccitazione). Questo avvolgimento è disposto nelle scanalature del suo nucleo magnetico (sistema polare). Il rotore, la parte mobile più importante del generatore, comprende anche un albero e degli anelli collettori. Quando il rotore ruota di fronte alle bobine dell'avvolgimento dello statore, i poli "nord" e "sud" del rotore appaiono alternativamente, cioè cambia la direzione del flusso magnetico che penetra negli avvolgimenti dello statore, causando la comparsa di tensione alternata in essi.
Sarebbe possibile utilizzare un magnete permanente come rotore, ma la creazione di flusso magnetico da parte di un elettromagnete facilita la regolazione tensione di uscita generatore su un'ampia gamma di velocità di rotazione e corrente di carico modificando la corrente di eccitazione.

Per ottenere una tensione costante da una tensione alternata, vengono utilizzati sei diodi semiconduttori di potenza, che insieme formano un'unità raddrizzatore installata all'interno dell'alloggiamento del generatore.

L'avvolgimento di campo è alimentato dal generatore stesso e gli viene fornito tramite spazzole e anelli collettori.
Per garantire l'eccitazione iniziale del generatore, dopo aver inserito l'accensione, la corrente viene fornita al terminale “B” del regolatore di tensione attraverso due circuiti.

1. Più batteria - contatto 30 del generatore - contatti 30/1 e 15 dell'interruttore di accensione - contatto 86 e 85 dell'avvolgimento del relè di accensione - meno la batteria. Il relè si accese e la corrente fluì attraverso il secondo circuito:
2. Più batteria - contatto 30 dell'alternatore - contatti 30 e 87 del relè di accensione - fusibile n. 2 nella scatola portafusibili - contatto 4 del connettore bianco nel quadro strumenti - resistenza da 36 Ohm nel quadro strumenti - spia di carica della batteria - contatto 12 del connettore bianco nel quadro strumenti - contatto 61 - terminale "B" del regolatore di tensione - avvolgimento di eccitazione - terminale "W" del regolatore di tensione - transistor di uscita del regolatore di tensione - meno batteria.

Dopo aver avviato il motore, l'avvolgimento di eccitazione viene alimentato dal terminale comune di tre diodi aggiuntivi installati sul raddrizzatore e la tensione nell'impianto elettrico del veicolo è controllata da un LED o una lampada nel quadro strumenti. Se il generatore funziona correttamente, dopo aver inserito l'accensione, il LED o la lampada dovrebbero accendersi e, dopo aver avviato il motore, spegnersi. Tensione al pin 30 e conclusione generale 61 diodi aggiuntivi diventano gli stessi. Pertanto attraverso la spia (LED) non passa corrente e questa non si accende.
Se la spia (LED) si accende dopo aver avviato il motore, significa che il gruppo elettrogeno è difettoso, cioè non produce alcuna tensione, oppure è inferiore alla tensione della batteria. In questo caso, la tensione sul pin 61 è inferiore alla tensione sul pin 30. Pertanto, la corrente scorre nel circuito tra di loro, passando attraverso il LED/lampada. Si accende avvertendo che il generatore è guasto.

Regolatore di tensione: scopo e principio di funzionamento

Il gruppo elettrogeno è dotato di un regolatore di tensione elettronico a semiconduttore integrato all'interno del generatore. La tensione di un generatore senza regolatore dipende dalla velocità di rotazione del suo rotore, dal flusso magnetico creato dall'avvolgimento di campo e, di conseguenza, dall'intensità della corrente in questo avvolgimento e dalla quantità di corrente fornita dal generatore ai consumatori. Maggiore è la velocità di rotazione e la corrente di eccitazione, maggiore è la tensione del generatore, maggiore è la corrente del suo carico, minore è questa tensione;
La funzione del regolatore di tensione è stabilizzare la tensione quando la velocità di rotazione e il carico cambiano controllando la corrente di eccitazione.

I regolatori elettronici modificano la corrente di eccitazione accendendo e spegnendo l'avvolgimento di eccitazione dalla rete di alimentazione (diodi aggiuntivi).
All'aumentare della velocità del rotore, la tensione del generatore aumenta. Quando inizia a superare il livello di 13,5 ... 14,2 V, il transistor di uscita nel regolatore di tensione viene spento e la corrente attraverso l'avvolgimento di campo viene interrotta. La tensione del generatore scende, il transistor nel regolatore si sblocca e fa passare nuovamente la corrente attraverso l'avvolgimento di campo.
Maggiore è la velocità di rotazione del rotore del generatore, maggiore è il tempo in cui il transistor rimane nello stato bloccato nel regolatore, quindi maggiore è la diminuzione della tensione del generatore. Questo processo di blocco e sblocco del regolatore avviene con alta frequenza. Pertanto, le fluttuazioni di tensione all'uscita del generatore sono impercettibili e possono essere praticamente considerate costanti, mantenute ad un livello di 13,5...14,2 V.

Azionamento del generatore e montaggio sul motore

Il generatore è azionato dall'albero motore tramite una trasmissione a cinghia mediante una cinghia trapezoidale. Di conseguenza, per questa cinghia, la puleggia motrice del generatore è realizzata con una scanalatura.
Per raffreddare il generatore dalla parte posteriore della puleggia saldatura a punti le piastre sono saldate. Sulla puleggia si trovano quasi perpendicolarmente e svolgono la funzione di un ventilatore.
Il supporto inferiore del generatore sul motore è realizzato su due gambe di montaggio, articolate con la staffa del motore con un lungo bullone e dado. Quello superiore passa attraverso il perno fino alla barra di tensione.

Misure precauzionali

Il funzionamento di un gruppo elettrogeno richiede il rispetto di alcune regole, legate principalmente alla presenza di elementi elettronici al loro interno.

1. Il gruppo elettrogeno non deve essere utilizzato con la batteria scollegata. Anche una breve disconnessione della batteria mentre il generatore è in funzione può causare il guasto degli elementi del regolatore di tensione.
   Se la batteria è completamente scarica è impossibile avviare l'auto, anche trainandola: la batteria non fornisce corrente di eccitazione e la tensione nella rete di bordo rimane prossima allo zero. È utile installare una batteria adeguatamente carica, che viene poi sostituita con quella vecchia e scarica mentre il motore è in funzione. Per evitare guasti agli elementi del regolatore di tensione (e alle utenze collegate) a causa dell'aumento della tensione, è necessario accendere potenti utenze elettriche, come i finestrini posteriori riscaldati o i fari, durante la sostituzione delle batterie. In futuro, dopo mezz'ora o un'ora di funzionamento del motore a 1500-2000 giri/min, la batteria scarica (se in buone condizioni) sarà sufficientemente carica per avviare il motore.
2. Non è consentito collegare alla rete di bordo fonti elettriche con polarità inversa (più a terra), cosa che può accadere, ad esempio, quando si avvia il motore da una batteria esterna.
3. Non sono ammessi eventuali controlli sul circuito del gruppo elettrogeno con collegamento di sorgenti ad alta tensione (superiore a 14 V).
4. Quando si eseguono lavori di saldatura elettrica su un'auto, il terminale di terra della saldatrice deve essere collegato alla parte da saldare. I cavi che vanno al generatore e al regolatore di tensione devono essere scollegati.

Manutenzione del generatore

La manutenzione del gruppo elettrogeno è ridotta al minimo e non richiede particolari conoscenze o abilità; questo lavoro può essere eseguito da ogni appassionato di auto.
Iniziare la manutenzione del generatore pulendo le superfici esterne. Controllare il fissaggio del generatore al motore, l'affidabilità del collegamento dei cavi al generatore e al regolatore di tensione, nonché la tensione della cinghia di trasmissione della ventola. Se la tensione è debole, il generatore funziona in modo instabile; se è forte, la cinghia e i cuscinetti si consumano rapidamente.
Controllare anche lo stato della cinghia di trasmissione. Non dovrebbero esserci crepe o delaminazioni su di esso.
È possibile verificare le condizioni dei cuscinetti ruotando manualmente il rotore del generatore con la cinghia di trasmissione rimossa. Quando i cuscinetti sono in condizioni normali, la rotazione dell'albero dovrebbe avvenire in modo fluido, senza inceppamenti, gioco eccessivo, rumore o clic.
In linea di principio, questo lavoro può essere limitato fino alla comparsa di eventuali malfunzionamenti.

Verifica di controllo

Prima di partire si consiglia di verificare la funzionalità del gruppo elettrogeno tramite la spia installata sul quadro strumenti. Dopo aver inserito il contatto e prima di avviare il motore, si accende la spia che consente di verificarne la funzionalità. A operazione normale gruppo elettrogeno, la spia si spegne dopo l'avviamento del motore.
Per un gruppo elettrogeno che funziona normalmente, a regimi medi del motore, la tensione dovrebbe essere compresa tra 13,5 e 14,2 V. L'entità di questa tensione viene misurata con un voltmetro ai terminali della batteria.

Diagnostica pre-riparazione

Una spia di carica della batteria lampeggiante non indica sempre un malfunzionamento all'interno del generatore. Spesso il malfunzionamento è banale e si trova in superficie. Pertanto, non dovresti entrare immediatamente nel generatore e cambiare a capofitto il relè-regolatore, forse aiuterà. Guarda il diagramma diagnostico preliminare. Per effettuarlo potrebbe essere necessario un voltmetro con scala di almeno 15 V. Chiunque può eseguire questi controlli e proteggersi così da azioni inutili e errate e da perdite di tempo prezioso.

Se la diagnostica preliminare ha dimostrato che il circuito dell'avvolgimento di eccitazione funziona correttamente e il guasto è nel generatore, dopo averlo rimosso si consiglia di controllare tutti i circuiti, compreso il regolatore del relè, secondo gli schemi descritti nella sezione

Rimozione e installazione del generatore

1. Scollegare il filo negativo dal terminale della batteria (pos. 10).
2. Rimuovere le fascette di plastica dal tubo di aspirazione dell'aria e dal cablaggio del motorino di avviamento e dell'alternatore.
3. Scollegare il connettore dell'avvolgimento di campo del generatore.
4. Svitare il dado dal 30° terminale del generatore (chiave da 10).
5. Svitare il dado che fissa il generatore alla barra di tensione (chiave da 17).
6. Utilizzando una paletta di montaggio, spostare il generatore sul motore e rimuovere la cinghia di trasmissione.
7. Svitare i tre bulloni di protezione del carter (testa 13) e rimuoverlo.
8. Rimuovere il paraspruzzi motore destro svitando le cinque viti autofilettanti con testa a brugola da 8 mm.
9. Svitare il dado 19 del bullone inferiore che fissa il generatore alla staffa.
10. Rimuovere il generatore insieme al tubo di aspirazione dell'aria. Per fare ciò è necessario inclinarlo leggermente in modo che scenda tra il longherone e la staffa inferiore di montaggio del generatore.
11. Installare il generatore in ordine inverso.

Smontaggio e sostituzione del regolatore di tensione

Inizia la preparazione pulendo le superfici esterne del generatore.

1. Rimuovere il coperchio posteriore insieme al tubo di aspirazione dell'aria.
2. Scollegare il cavo dal regolatore del relè, svitare le due viti M4 e rimuovere il regolatore del relè. Per rimuovere il relè-regolatore vecchio stile, svitare il filo fissato sotto il terminale di prolunga “30” del generatore. Inserire la lama di un cacciavite tra l'alloggiamento del relè-regolatore e il portaspazzole. Utilizzando un cacciavite come leva, estrarre il regolatore del relè ed estrarre le spazzole.
3. Soffiare via la polvere e lo sporco dalla cavità interna del generatore con aria compressa utilizzando un compressore o una pompa.
4. Se gli anelli di contatto del rotore sono gravemente bruciati o usurati, pulirli con carta vetrata fine.
5. Installare il nuovo relè-regolatore nell'ordine inverso rispetto alla rimozione.

Se, dopo il controllo, il vecchio relè-regolatore risulta funzionante (il metodo di prova è descritto nella sezione successiva), allora:

1. Pulire i collegamenti dei contatti del generatore e del relè-regolatore da sporco e olio con uno straccio imbevuto di benzina o solvente. Olio e sporco aumentano la resistenza nei punti di contatto, il che riduce la corrente fornita dal generatore e aumenta l'usura delle spazzole.
2. verificare la sporgenza minima consentita delle spazzole dal portaspazzole - 5 mm. Se le spazzole sono incastrate nel portaspazzole, sostituire il gruppo relè-regolatore. (Per i regolatori a relè vecchio stile è sufficiente sostituire solo il gruppo spazzole.)
3. metterlo a posto.

Risoluzione dei problemi relativi a componenti e parti del gruppo elettrogeno

Per risolvere i problemi circuiti elettriciÈ sufficiente che il gruppo elettrogeno sia dotato di un ohmmetro. Un controllo più accurato delle unità di avvolgimento richiede l'uso di dispositivi speciali, come PDO-1, che viene utilizzato per ricercare guasti negli avvolgimenti confrontando i loro parametri. Per controllare il regolatore del relè sono necessarie fonti di tensione continua di 12...14 V e 16...22 V. È più conveniente eseguire tutti i test su un generatore rimosso dall'auto.

Controllo del regolatore di tensione

I regolatori di tensione non vengono riparati, ma sostituiti con nuovi. Tuttavia, prima di sostituirlo, è necessario stabilire esattamente cosa è guasto.

Controlla l'auto

Per verificare è necessario disporre di un voltmetro corrente continua con una scala fino a 15...30 volt.
Con il motore acceso a regime medio e i fari accesi, misurare la tensione ai terminali della batteria. Dovrebbe essere compreso tra 13,5 e 14,2 V.
Se si verifica una sottocarica o un sovraccarico sistematico della batteria e la tensione regolata non rientra nei limiti specificati, è possibile che il regolatore di tensione sia difettoso e debba essere sostituito. Per scoprire se il regolatore funziona o meno, lo controlleremo secondo la figura mostrata di seguito.

Controllo del regolatore rimosso

Il regolatore smontato dal generatore viene controllato secondo i seguenti schemi (vecchio modello a sinistra, nuovo modello a destra):

È meglio controllare il relè-regolatore assemblato con il portaspazzole, poiché in questo caso si notano subito rotture dei cavi delle spazzole e cattivo contatto tra i terminali del regolatore di tensione e il portaspazzole.
Tra le spazzole accendere una lampada da 1...3 W, 12 V Collegare prima una fonte di alimentazione con una tensione di 12...14 V e poi con una tensione di 16...22 V ai terminali "B. ", "C" e alla massa del regolatore.
Se il regolatore funziona correttamente, nel primo caso la lampada dovrebbe essere accesa e nel secondo caso dovrebbe spegnersi.
Se in entrambi i casi la lampada si accende allora c'è un guasto al regolatore, se in entrambi i casi non si accende allora c'è una rottura nel regolatore oppure non c'è contatto tra le spazzole ed i terminali del il regolatore di tensione.

Controllo dell'avvolgimento del rotore (eccitazione)

Per controllare l'avvolgimento, accendere l'ohmmetro per misurare la resistenza e portare i suoi conduttori agli anelli del rotore. Un rotore funzionante dovrebbe avere una resistenza dell'avvolgimento compresa tra 1,8 e 5 Ohm. Se l'ohmmetro mostra una resistenza infinitamente alta, ciò significa che il circuito di avvolgimento di campo è aperto.
La rottura si verifica più spesso nel punto in cui i conduttori dell'avvolgimento sono saldati agli anelli. Dovresti controllare attentamente la qualità di questa saldatura. Il controllo può essere effettuato con un ago, spostando i conduttori dell'avvolgimento nel punto in cui sono saldati. La combustione dell'avvolgimento è segnalata dall'oscuramento e dal distacco del suo isolamento, rilevabili visivamente. La combustione degli avvolgimenti porta ad una rottura o ad un cortocircuito tra le spire dell'avvolgimento con diminuzione della sua resistenza totale. Un cortocircuito parziale tra le spire, in cui la resistenza dell'avvolgimento cambia poco, può essere rilevato con il dispositivo PDO-1 confrontando questo avvolgimento con uno noto funzionante. Dopo aver controllato la resistenza dell'avvolgimento, è necessario verificare che non vi sia cortocircuito verso massa. Per fare ciò, un cavo dell'ohmmetro viene portato a qualsiasi anello del rotore e l'altro al suo becco. Per un avvolgimento funzionante, l'ohmmetro mostrerà una resistenza infinitamente alta. Un rotore difettoso deve essere sostituito.

Controllo dell'avvolgimento dello statore

Lo statore viene controllato separatamente, dopo aver smontato il generatore. I terminali del suo avvolgimento devono essere scollegati dalle valvole raddrizzatrici.

Innanzitutto verificare con un ohmmetro se sono presenti rotture nell'avvolgimento dello statore (a). Quindi, collegando le estremità dell'ohmmetro ad uno dei terminali dell'avvolgimento e alla parte non isolata del ferro dello statore, verificare se le sue spire sono in cortocircuito a massa (b). L'ohmmetro dovrebbe mostrare un circuito aperto in un avvolgimento funzionante. Il controllo del cortocircuito turno negli avvolgimenti dello statore può essere effettuato con sufficiente precisione utilizzando il dispositivo PDO-1. L'interruzione può essere verificata anche con un ohmmetro collegandolo al punto zero e alternativamente all'uscita di ciascuna fase. Un'ispezione esterna dovrebbe garantire che non vi siano rotture dell'isolamento o bruciature dell'avvolgimento, che si verificano quando si verifica un cortocircuito nelle valvole del raddrizzatore. Sostituire lo statore con l'avvolgimento danneggiato.

Controllo delle valvole (diodi) del raddrizzatore

I diodi dell'unità raddrizzatore vengono controllati dopo averlo scollegato dall'avvolgimento dello statore con un ohmmetro. Una valvola funzionante consente alla corrente di fluire in una sola direzione. Difettoso: può non far passare affatto la corrente (circuito aperto) o far passare la corrente in entrambe le direzioni (cortocircuito). Se una delle valvole del raddrizzatore è danneggiata, è necessario sostituire l'intero raddrizzatore.
Un cortocircuito nelle valvole del raddrizzatore può essere controllato senza smontare il generatore, ma solo rimuovendo il carter di protezione. Inoltre, il terminale “B” del regolatore è scollegato dal terminale “30” del generatore e il filo dal terminale “B” del regolatore di tensione. È possibile controllare con un ohmmetro o utilizzando una lampada (1...5 W, 12 V) e una batteria.
Per semplificare il fissaggio delle parti del raddrizzatore, tre valvole (con un segno rosso) creano un "più" di tensione raddrizzata sull'alloggiamento. Queste valvole sono “positive” e sono premute in una piastra del blocco raddrizzatore, collegata al terminale “30” del generatore. Le altre tre valvole (“negativo” con segno nero) hanno una tensione raddrizzata “meno” sul corpo. Vengono pressati in un'altra piastra del raddrizzatore, collegata a terra.
Innanzitutto, controlla se c'è un cortocircuito sia nella valvola "positiva" che in quella "negativa". Per fare ciò, collegare il "più" della batteria tramite la lampada al terminale "30" del generatore e il "meno" al corpo del generatore:

Se la lampada è accesa, le valvole “negativo” e “positivo” presentano un cortocircuito.
Un cortocircuito delle valvole “negative” può essere controllato collegando il “più” della batteria tramite una lampada a uno dei bulloni di montaggio del raddrizzatore e il “meno” all'alloggiamento del generatore:

L'accensione della lampada indica un cortocircuito in una o più valvole "negative". Va ricordato che in questo caso la combustione della lampada può anche essere una conseguenza del cortocircuito delle spire dell'avvolgimento dello statore verso l'alloggiamento del generatore. Tuttavia, un tale malfunzionamento è meno comune dei cortocircuiti delle valvole.
Per il controllo corto circuito nelle valvole “positive”, collegare il “più” della batteria attraverso la lampada al terminale 30 del generatore e il “meno” a uno dei bulloni che fissano il raddrizzatore:

La lampada indicherà un cortocircuito in una o più valvole "positive".
Una rottura delle valvole senza smontare il generatore può essere rilevata sia con un oscilloscopio che controllando il generatore al banco da una significativa diminuzione (20-30%) della quantità di corrente erogata rispetto a quella nominale. Se gli avvolgimenti, i diodi aggiuntivi e il regolatore di tensione del generatore funzionano correttamente e non c'è cortocircuito nelle valvole, il motivo della diminuzione della corrente di uscita è un'interruzione delle valvole.

Controllo diodi aggiuntivi

Il cortocircuito dei diodi aggiuntivi può essere controllato utilizzando il seguente schema:

Collegare il “più” della batteria tramite una lampada (1…3 W, 12 V) al terminale “61” del generatore e il “meno” a uno dei bulloni di montaggio del raddrizzatore.
Se la lampada si accende, è presente un cortocircuito in uno dei diodi aggiuntivi. È possibile individuare un diodo danneggiato solo rimuovendo il raddrizzatore e controllando ciascun diodo singolarmente.
Una rottura dei diodi aggiuntivi può essere rilevata con un oscilloscopio dalla distorsione della curva di tensione sulla spina “61”, nonché dalla bassa tensione (inferiore a 14 V) sulla spina “61” con una velocità di rotazione media del rotore del generatore.

Controllo dei condensatori

Il condensatore serve a proteggere l'apparecchiatura elettronica del veicolo dai picchi di tensione nel sistema di accensione e a ridurre le interferenze con la ricezione radio.
Il danneggiamento del condensatore o l'allentamento del suo fissaggio sul generatore (deterioramento del contatto con la terra) viene rilevato da un aumento dei disturbi alla ricezione radio quando il motore è in funzione.
Approssimativamente la funzionalità del condensatore può essere verificata con un megger o un tester (su una scala di 1...10 MOhm). Se non si verifica alcuna interruzione nel condensatore, nel momento in cui le sonde del dispositivo sono collegate ai terminali del condensatore, la freccia dovrebbe deviare nella direzione della diminuzione della resistenza, per poi tornare gradualmente indietro.
La capacità del condensatore, misurata con un dispositivo speciale, dovrebbe essere 2,2 μF + 20%.

Controllo e sostituzione dei cuscinetti

Iniziare a controllare i cuscinetti con un'ispezione esterna, individuando crepe nelle piste, avvolgimento o scheggiatura del metallo, presenza di corrosione, ecc. Controllare la facilità di rotazione e l'assenza di forti giochi e rumori. Se le sedi dei cuscinetti sono molto usurate o danneggiate, devono essere sostituite.
Procedura per la sostituzione dei cuscinetti (generatore smontato dal veicolo).

1. Rimuovere il coperchio posteriore insieme al tubo di aspirazione dell'aria.
2. Rimuovere il regolatore di tensione.
3. Svitare la puleggia del generatore e rimuovere la chiave.
4. Svitare i 4 dadi dei bulloni di accoppiamento e rimuovere il coperchio anteriore del generatore insieme al rotore e ai cuscinetti.
5. Rimuovere il cuscinetto difettoso dal coperchio lato trasmissione. Svitare i dadi delle viti che stringono le rondelle di montaggio del cuscinetto, rimuovere le rondelle con le viti ed estrarre il cuscinetto utilizzando una pressa manuale. Se i dadi non si staccano (le estremità delle viti sono aperte), tagliare le estremità delle viti.
6. Inserire il nuovo cuscinetto. Per fare ciò, posizionare il nuovo cuscinetto sul sedile e posizionare sopra quello vecchio. Colpire leggermente il vecchio cuscinetto con un martello per forzare il nuovo cuscinetto nella sua sede. Se il cuscinetto ha troppa interferenza, spruzzare l'anello esterno con WD-40.
7. Utilizzando un estrattore, premere il secondo cuscinetto dalla parte posteriore del rotore.
8. Inserire un nuovo cuscinetto (vedi punto 6).
9. Riassemblare in ordine inverso.

Controllo delle coperture

Un'ispezione esterna determina l'assenza di crepe passanti attraverso la sede del cuscinetto, gambe rotte del supporto del generatore e gravi danni alle sedi. Se tale danno è presente, la copertura deve essere sostituita. Se si rileva una grave usura delle sedi dei cuscinetti, sostituire i cappucci.

Risoluzione dei problemi del generatore utilizzando i diagrammi

Problemi tipici del generatore

Cause di malfunzionamento	Rimedio
Il LED (lampada) del voltmetro non si accende quando l'accensione è inserita. I dispositivi di controllo non funzionano
1. Il LED (lampada) del voltmetro è danneggiato	Sostituire il LED del voltmetro (lampada)
2. Il fusibile n. 2 nel blocco fusibili è bruciato	Sostituire il fusibile
3. Circuito aperto nel circuito di alimentazione del quadro strumenti:
dalla spina "B" della scatola dei fusibili al quadro strumenti non arriva tensione	controllare il filo "O" e i suoi collegamenti dalla scatola dei fusibili al quadro strumenti
dal relè di accensione non arriva tensione alla spina "B" della scatola dei fusibili	controllare il filo "MC" e i suoi collegamenti dalla scatola dei fusibili al relè di accensione
rottura o perdita di contatto del cavo che collega il quadro strumenti a massa	controllare la massa del filo "H" e dei suoi collegamenti dal quadro strumenti
4. L'interruttore o il relè di accensione non funziona:
la parte di contatto o il relè di accensione sono difettosi	controllare, sostituire la parte di contatto dell'interruttore o del relè di accensione
dall'interruttore al relè di accensione non viene fornita tensione	controllare il filo "H" e le sue connessioni tra interruttore e relè di accensione
rottura o perdita di contatto del filo che collega il relè di accensione a massa	controllare la massa del filo "H" e dei suoi collegamenti dal relè di accensione
5. Lo stabilizzatore di tensione nel quadro strumenti è danneggiato	Sostituire lo stabilizzatore di tensione
All'inserimento dell'accensione e dopo l'avvio del motore, il LED/spia del voltmetro non si accende, la batteria è scarica
Il circuito dell'avvolgimento di eccitazione del generatore è difettoso:
1. Il fusibile n. 2 è bruciato	Sostituire il fusibile
2. Fili rotti nei circuiti: fusibile n. 2 - quadro strumenti; quadro strumenti - regolatore relè.	Trova e ripara la rottura
3.B pannello di controllo; LED/lampada bruciata; rottura dei conduttori stampati; resistenza di spegnimento difettosa o scarsa saldatura dei suoi terminali	Sostituire il LED/lampada; eliminare la rottura dei conduttori stampati; sostituire o saldare la resistenza.
4. Non c'è "massa" tra l'alloggiamento e il regolatore del relè	Pulire la giunzione del relè-regolatore e del generatore da ossidi e sporco.
5. Il regolatore del relè è difettoso	Sostituire il regolatore del relè
6. Avvolgimento del rotore rotto	Sostituire il rotore
Il LED del voltmetro si accende quando il motore è in funzione. La batteria è quasi scarica
1. Slittamento della cinghia di trasmissione dell'alternatore	Regolare la tensione della cinghia
2. Non c'è contatto tra i terminali “B” e “W” del regolatore di tensione e i terminali delle spazzole	Pulire i terminali “B” e “W” del regolatore di tensione e le spazzole, piegare i terminali del regolatore
3. Circuito aperto tra il quadro strumenti e la spina “61” del generatore	Controllare il filo "KB" e le sue connessioni dal generatore al quadro strumenti
4. Spazzole usurate o incastrate, ossidazione degli anelli collettori	Sostituire il portaspazzole con le spazzole, pulire gli anelli con un panno imbevuto di benzina
5. Regolatore di tensione danneggiato	Sostituire il regolatore di tensione
6. Valvole di blocco del raddrizzatore danneggiate	Sostituire l'unità raddrizzatore
7. I diodi di potenza dell'avvolgimento di campo sono danneggiati	Sostituire i diodi o il raddrizzatore
8. Dissaldare i cavi dell'avvolgimento di eccitazione dagli anelli collettori	Saldare i cavi o sostituire il rotore del generatore
9. Interruzione o cortocircuito nell'avvolgimento dello statore, cortocircuitandolo a terra	Sostituire lo statore del generatore
La batteria si scarica durante il funzionamento, ma non sono presenti segni esterni di funzionamento anomalo del generatore
1. La batteria è difettosa: ossidazione dei cavi o dei terminali della batteria; elettrolito insufficiente; cortocircuito di una o più banche	Pulire cavi/terminali; aggiungere acqua distillata, sostituire la batteria
2. Sporco, oliatura, ossidazione degli anelli collettori del rotore	Pulire gli anelli collettori con uno straccio imbevuto di benzina e carta vetrata fine.
3. Sporco, untuosità delle spazzole del relè-regolatore o cattivo contatto dovuto alla loro eccessiva usura	Pulire le spazzole dallo sporco con uno straccio imbevuto di benzina. Sostituire il gruppo relè-regolatore. (Per i regolatori a relè vecchio stile è sufficiente sostituire solo le spazzole)
4. Consumo energetico eccessivo da parte di consumatori potenti/aggiuntivi	Sostituisci il generatore con un altro più potente (VAZ-2108 - 955.3701; GAZ-3102)
5. Cortocircuito tra le spire o interruzione in una delle fasi dell'avvolgimento dello statore	Sostituire l'avvolgimento dello statore
Il LED del voltmetro lampeggia quando il motore è in funzione. La batteria è in fase di ricarica
Il regolatore di tensione è danneggiato (cortocircuito tra il terminale "Ш" e "massa")	Sostituire il regolatore di tensione
La spia si accende alla massima intensità quando il motore è in funzione.
I diodi aggiuntivi e/o raddrizzatori sono difettosi	Sostituire i diodi o il gruppo raddrizzatore
Aumento del rumore del generatore
1. Il dado della puleggia del generatore è allentato	Stringere il dado
2. I cuscinetti del rotore o le loro sedi sono danneggiati	Sostituire i cuscinetti, il coperchio/i coperchi del generatore
3. Cortocircuito tra le spire o cortocircuito verso massa dell'avvolgimento dello statore (lamento del generatore)	Sostituire lo statore
4. Cortocircuito in una delle valvole del generatore	Sostituire l'unità raddrizzatore
5. Pennelli che scricchiolano	Pulire le spazzole e gli anelli collettori con un panno di cotone imbevuto di benzina.
6. Il rotore tocca i poli dello statore	Sostituire il rotore e lo statore. Attenzione ai cuscinetti
Usura rapida delle spazzole e degli anelli collettori
1. Olio o sporco sugli anelli collettori	Pulire gli anelli collettori con uno straccio imbevuto di benzina e carta vetrata fine.
2. Maggiore concentricità degli anelli collettori	Sostituire il rotore

Attenzione! Il "meno" della batteria deve essere sempre collegato a terra e il "più" deve essere sempre collegato al terminale "30" del generatore. La mancata riaccensione della batteria causerà immediatamente un aumento di corrente attraverso le valvole del generatore e queste falliranno.

Non è consentito far funzionare il generatore con la batteria scollegata. Ciò causerà sovratensioni a breve termine sul terminale “30” del generatore, che possono danneggiare il regolatore di tensione del generatore e dispositivi elettronici nella rete di bordo del veicolo.

È vietato verificare la funzionalità del generatore “per scintilla” anche collegando brevemente a massa il terminale “30” del generatore. In questo caso, attraverso le valvole scorre una corrente significativa e queste vengono danneggiate. Il generatore può essere controllato solo utilizzando un amperometro o un voltmetro.

Non è consentito controllare le valvole del generatore con una tensione superiore a 12 V o con un megametro, poiché la tensione è troppo alta per le valvole e queste si romperanno durante il test (si verificherà un cortocircuito).

È vietato controllare il cablaggio elettrico del veicolo con un megametro o una lampada alimentata con una tensione superiore a 12 V. Se tale controllo è necessario, è necessario prima scollegare i cavi dal generatore.

La resistenza di isolamento dell'avvolgimento statorico del generatore con tensione maggiorata deve essere controllata solo su un cavalletto e sempre con i terminali degli avvolgimenti di fase scollegati dalle valvole.

Quando si saldano elettricamente componenti e parti della carrozzeria dell'auto, scollegare i cavi da tutti i terminali del generatore e dei terminali della batteria.

Un generatore è uno degli elementi principali dell'equipaggiamento elettrico di un'auto, fornendo energia ai consumatori e ricaricando contemporaneamente la batteria.

Il principio di funzionamento del dispositivo si basa sulla conversione dell'energia meccanica proveniente dal motore in tensione.

In combinazione con un regolatore di tensione, l'unità viene chiamata gruppo elettrogeno.

Le auto moderne sono dotate di un'unità a corrente alternata che soddisfa pienamente tutti i requisiti dichiarati.

Dispositivo generatore

Gli elementi della sorgente di corrente alternata sono nascosti in un alloggiamento, che costituisce anche la base per l'avvolgimento dello statore.

Nel processo di fabbricazione dell'involucro vengono utilizzate leghe leggere (molto spesso alluminio e duralluminio) e per il raffreddamento sono previsti fori per garantire la rimozione tempestiva del calore dall'avvolgimento.

Nella parte anteriore e posteriore dell'involucro sono presenti cuscinetti a cui è fissato il rotore, l'elemento principale della fonte di energia.

Quasi tutti gli elementi del dispositivo si inseriscono nell'involucro. In questo caso, l'alloggiamento stesso è costituito da due coperchi situati sui lati sinistro e destro, rispettivamente vicino all'albero motore e agli anelli di controllo.

I due coperchi sono collegati tra loro tramite speciali bulloni in lega di alluminio. Questo metallo è leggero e ha la capacità di dissipare il calore.

Un ruolo altrettanto importante è svolto dal gruppo spazzole, che trasmette la tensione agli anelli collettori e garantisce il funzionamento del gruppo.

Il prodotto è composto da una coppia di spazzole in grafite, due molle e un portaspazzole.

Presteremo attenzione anche agli elementi situati all'interno dell'involucro:

Quali sono i requisiti per un generatore per auto?

Esistono numerosi requisiti per un gruppo elettrogeno per auto:

• La tensione all'uscita del dispositivo e, di conseguenza, nella rete di bordo deve essere mantenuta entro un determinato intervallo, indipendentemente dal carico o dalla velocità dell'albero motore.
• I parametri di uscita devono essere tali che in qualsiasi modalità di funzionamento della macchina la batteria riceva una tensione di carica sufficiente.

Allo stesso tempo, ogni proprietario di auto dovrebbe prestare particolare attenzione al livello e alla stabilità della tensione di uscita. Questo requisito è dovuto al fatto che la batteria è sensibile a tali cambiamenti.

Ad esempio, se la tensione scende al di sotto del normale, la batteria non viene caricata al livello richiesto. Di conseguenza, potrebbero verificarsi problemi durante il processo di avvio del motore.

Nella situazione opposta, quando l'impianto produce un aumento di tensione, la batteria viene sovraccaricata e si guasta più velocemente.

Il principio di funzionamento di un generatore per auto, caratteristiche del circuito

Il principio di funzionamento del gruppo elettrogeno si basa sull'effetto dell'induzione elettromagnetica.

Se un flusso magnetico passa attraverso la bobina e cambia, appare una tensione che cambia ai terminali (a seconda della velocità di variazione del flusso). Il processo inverso funziona in modo simile.

Quindi, per ottenere il flusso magnetico, è necessario applicare tensione alla bobina.

Si scopre che per creare una tensione alternata sono necessari due componenti:

• Bobina (è da essa che viene rimossa la tensione).
• Fonte campo magnetico.

Un elemento altrettanto importante, come notato sopra, è il rotore, che funge da sorgente del campo magnetico.

Il sistema polare del nodo ha un flusso magnetico residuo (anche in assenza di corrente nell'avvolgimento).

Questo parametro è piccolo, quindi può causare autoeccitazione solo a velocità elevate. Per questo motivo attraverso l'avvolgimento del rotore viene prima fatta passare una piccola corrente che garantisce la magnetizzazione del dispositivo.

La catena sopra menzionata prevede il passaggio di corrente dalla batteria attraverso la lampada di controllo.

Il parametro principale qui è la forza attuale, che dovrebbe rientrare nei limiti normali. Se la corrente è troppo elevata, la batteria si scaricherà rapidamente e se è troppo bassa aumenterà il rischio di eccitazione del generatore al minimo.

Tenendo conto di questi parametri, viene selezionata la potenza della lampadina, che dovrebbe essere 2-3 W.

Non appena la tensione raggiunge il parametro richiesto, la luce si spegne e gli avvolgimenti di eccitazione vengono alimentati dal generatore dell'auto stessa. In questo caso il generatore entra in modalità di autoeccitazione.

La tensione viene rimossa dall'avvolgimento dello statore, che è realizzato in una struttura trifase.

L'unità è composta da 3 avvolgimenti individuali (fase) avvolti secondo un determinato principio su un nucleo magnetico.

Le correnti e le tensioni negli avvolgimenti vengono spostate di 120 gradi. Allo stesso tempo, gli avvolgimenti stessi possono essere assemblati in due versioni: "stella" o "triangolo".

Se viene selezionato il circuito delta, le correnti di fase nei 3 avvolgimenti saranno 1,73 volte inferiori alla corrente totale fornita dal gruppo elettrogeno.

Questo è il motivo per cui nei generatori di automobili ad alta potenza viene spesso utilizzato il circuito "triangolo".

Ciò è proprio dovuto alle correnti più basse, grazie alle quali è possibile avvolgere l'avvolgimento con un filo di sezione inferiore.

Lo stesso filo può essere utilizzato anche nei collegamenti a stella.

Per garantire che il flusso magnetico creato raggiunga lo scopo previsto e sia diretto all'avvolgimento dello statore, le bobine si trovano in apposite scanalature nel nucleo magnetico.

A causa della comparsa di un campo magnetico negli avvolgimenti e nel circuito magnetico dello statore, compaiono correnti parassite.

L'azione di quest'ultimo porta al riscaldamento dello statore e ad una diminuzione della potenza del generatore. Per ridurre questo effetto, nella fabbricazione del circuito magnetico vengono utilizzate piastre di acciaio.

La tensione generata viene fornita alla rete di bordo attraverso un gruppo di diodi (ponte raddrizzatore), di cui sopra.

Dopo l'apertura, i diodi non creano resistenza e consentono alla corrente di passare senza ostacoli nella rete di bordo.

Ma con la tensione inversa non riesco a passare. Rimane infatti solo la semionda positiva.

Alcune case automobilistiche sostituiscono i diodi con diodi zener per proteggere l'elettronica.

La caratteristica principale delle parti è la capacità di non far passare corrente fino a un determinato parametro di tensione (25-30 Volt).

Dopo aver superato questo limite, il diodo zener "sfonda" e fa passare la corrente inversa. In questo caso la tensione sul filo “positivo” del generatore rimane invariata, il che non comporta alcun rischio per il dispositivo.

A proposito, nei regolatori viene utilizzata la capacità di un diodo Zener di mantenere una U costante ai terminali anche dopo un "guasto".

Di conseguenza, dopo aver attraversato il ponte a diodi (diodi zener), la tensione viene raddrizzata e diventa costante.

Per molti tipi di gruppi elettrogeni, l'avvolgimento di eccitazione ha il proprio raddrizzatore, assemblato da 3 diodi.

Grazie a questo collegamento viene escluso il flusso di corrente di scarica dalla batteria.

I diodi associati all'avvolgimento di campo funzionano secondo un principio simile e forniscono all'avvolgimento una tensione costante.

Qui il dispositivo raddrizzatore è costituito da sei diodi, tre dei quali sono negativi.

Durante il funzionamento del generatore, la corrente di eccitazione è inferiore al parametro fornito dal generatore dell'auto.

Di conseguenza, per raddrizzare la corrente sull'avvolgimento di eccitazione sono sufficienti diodi con una corrente nominale fino a due Ampere.

Per fare un confronto, i raddrizzatori di potenza hanno una corrente nominale fino a 20-25 Ampere. Se è necessario aumentare la potenza del generatore, viene installato un altro braccio con diodi.

Modalità operative

Per comprendere le caratteristiche operative di un generatore per auto, è importante comprendere le caratteristiche di ciascuna modalità:

• Quando si avvia il motore, il principale consumatore di energia elettrica è il motorino di avviamento. Una caratteristica della modalità è la creazione di un carico maggiore, che porta ad una diminuzione della tensione all'uscita della batteria. Di conseguenza, i consumatori assorbono corrente solo dalla batteria. Ecco perché in questa modalità la batteria si scarica con la massima attività.
• Dopo aver avviato il motore, il generatore dell'auto passa alla modalità fonte di alimentazione. Da questo momento in poi il dispositivo fornisce la corrente necessaria per alimentare il carico dell'auto e ricaricare la batteria. Non appena la batteria raggiunge la capacità richiesta, il livello della corrente di carica diminuisce. In questo caso, il generatore continua a svolgere il ruolo di fonte di alimentazione principale.
• Dopo aver collegato un carico potente, ad esempio aria condizionata, riscaldamento interno, ecc., la velocità di rotazione del rotore rallenta. In questo caso il generatore dell’auto non è più in grado di coprire il fabbisogno attuale dell’auto. Parte del carico viene trasferita alla batteria, che funziona in parallelo alla fonte di alimentazione e inizia a scaricarsi gradualmente.

Regolatore di tensione - funzioni, tipi, spia

L'elemento chiave del gruppo elettrogeno è il regolatore di tensione, un dispositivo che mantiene un livello sicuro di U all'uscita dello statore.

Esistono due tipi di tali prodotti:

• Ibrido: regolatori, il cui circuito elettrico comprende sia dispositivi elettronici che componenti radio.
• Integrato: dispositivi basati sulla tecnologia microelettronica a film sottile. Nelle auto moderne, questa opzione è più diffusa.

Un elemento altrettanto importante è una spia di controllo montata sul cruscotto, dalla quale si può concludere che ci sono problemi con il regolatore.

L'accensione della lampadina al momento dell'avvio del motore dovrebbe essere a breve termine. Se si accende costantemente (quando il gruppo elettrogeno è in funzione), ciò indica un guasto del regolatore o dell'unità stessa, nonché la necessità di riparazione.

Sottigliezze di fissaggio

Il gruppo elettrogeno viene fissato mediante apposita staffa e collegamento bullonato.

L'unità stessa è fissata alla parte anteriore del motore, grazie a zampe e occhi speciali.

Se il generatore di un'auto ha zampe speciali, queste ultime si trovano sui coperchi del motore.

Se si utilizza una sola zampa di fissaggio, quest'ultima va posizionata solo sulla copertina anteriore.

Nella zampa installata nella parte posteriore, di regola, è presente un foro in cui è installata una boccola distanziatrice.

Il compito di quest'ultimo è quello di eliminare lo spazio che si crea tra la battuta e il fissaggio.

Montaggio generatore Audi A8.

E così l'unità è montata su un VAZ 21124.

Malfunzionamenti del generatore e modi per eliminarli

L'equipaggiamento elettrico di un'auto tende a guastarsi. In questo caso, i problemi maggiori sorgono con la batteria e il generatore.

Se uno qualsiasi di questi elementi si guasta, il funzionamento del veicolo nella modalità operativa normale diventa impossibile o il veicolo si immobilizza completamente.

Tutti i guasti del generatore sono divisi in due categorie:

• Meccanico. In questo caso, sorgono problemi con l'integrità dell'alloggiamento, delle molle, della trasmissione a cinghia e di altri elementi che non hanno nulla a che fare con il componente elettrico.
• Elettrico. Questi includono malfunzionamenti del ponte a diodi, usura delle spazzole, cortocircuiti negli avvolgimenti, guasti al relè del regolatore e altri.

Ora diamo un'occhiata più in dettaglio all'elenco dei difetti e dei sintomi.

1. La corrente di carica in uscita è insufficiente:

2. Seconda situazione.

Quando l'alternatore di un'auto produce il livello di corrente richiesto, ma la batteria continua a non caricarsi.

Le ragioni possono essere diverse:

• Scarsa qualità del collegamento a terra tra il regolatore e l'unità principale. In questo caso, controllare la qualità della connessione di contatto.
• Guasto al relè di tensione: controllarlo e sostituirlo.
• Se le spazzole sono usurate o incastrate, sostituirle o pulirle dallo sporco.
• Il relè di protezione del regolatore è scattato a causa di un cortocircuito verso terra. La soluzione è trovare la posizione del danno e risolvere il problema.
• Altri motivi sono contatti oleosi, guasto del regolatore di tensione, cortocircuito negli avvolgimenti dello statore, scarsa tensione della cinghia.

3. Il generatore funziona, ma fa molto rumore.

Possibili malfunzionamenti:

• Cortocircuito tra le spire dello statore.
• Usura della sede del cuscinetto.
• Allentando il dado della puleggia.
• Rottura del cuscinetto.

La riparazione del generatore dell'auto dovrebbe sempre iniziare con una diagnosi accurata del problema, dopo di che la causa viene eliminata mediante misure preventive o sostituendo l'unità guasta.

La pratica operativa dimostra che cambiare l'alternatore di un'auto non è difficile, ma per risolvere il problema è necessario seguire una serie di regole:

• Il nuovo dispositivo deve avere parametri di velocità corrente simili a quelli dell'unità di fabbrica.
• Gli indicatori energetici devono essere identici.
• I rapporti di trasmissione del vecchio e del nuovo generatore devono corrispondere.
• L'unità da installare deve essere di dimensioni adeguate e facilmente collegabile al motore.
• I circuiti del generatore dell'auto nuova e vecchia devono essere gli stessi.

Tieni presente che i dispositivi montati su auto di fabbricazione estera sono fissati diversamente rispetto a quelli nazionali, ad esempio, come su un generatore TOYOTA COROLLA
e Lada Granta
Pertanto, se si sostituisce un'unità straniera con un prodotto nazionale, sarà necessario installare un nuovo supporto.

Per concludere la storia dei generatori di automobili, vale la pena evidenziare una serie di suggerimenti su cosa dovrebbero e non dovrebbero fare i proprietari di auto durante il funzionamento.

Il punto principale è l'installazione, durante la quale è importante affrontare con la massima attenzione la polarità di collegamento.

Se si commette un errore in questa materia, il dispositivo raddrizzatore si romperà e aumenterà il rischio di incendio.

L'avviamento del motore con cavi collegati in modo errato rappresenta un pericolo simile.

Per evitare problemi durante il funzionamento, è necessario rispettare una serie di regole:

• Mantenere puliti i contatti e monitorare la funzionalità del cablaggio elettrico del veicolo. Prestare particolare attenzione all'affidabilità della connessione. Se vengono utilizzati cavi con contatti difettosi, il livello di tensione di bordo supererà il limite consentito.
• Monitorare la tensione del generatore. Se la tensione è debole, l'alimentatore non sarà in grado di svolgere i compiti previsti. Se si tende la cinghia, ciò può comportare una rapida usura dei cuscinetti.
• Eliminare i cavi dal generatore e dalla batteria quando si eseguono lavori di saldatura elettrica.
• Se la spia si accende e rimane accesa dopo aver avviato il motore, individuare ed eliminare la causa.

Particolare attenzione dovrebbe essere prestata al regolatore del relè, oltre al controllo della tensione all'uscita della fonte di alimentazione. In modalità di ricarica, questo parametro dovrebbe essere al livello di 13,9-14,5 Volt.

Inoltre, controllare di tanto in tanto l'usura e l'adeguatezza della forza delle spazzole del generatore, lo stato dei cuscinetti e degli anelli collettori.

L'altezza delle spazzole deve essere misurata con il supporto rimosso. Se quest'ultimo risulta usurato fino a 8-10 mm è necessaria la sostituzione.

Per quanto riguarda la forza delle molle che trattengono le spazzole, dovrebbe essere al livello di 4,2 N (per VAZ). Allo stesso tempo, ispeziona gli anelli di contatto: non dovrebbero esserci tracce di olio su di essi.

Inoltre, il proprietario dell'auto deve ricordare una serie di divieti, vale a dire:

• Non lasciare l'auto con la batteria collegata se sospetti che il ponte a diodi sia rotto. In caso contrario, la batteria si scaricherà rapidamente e aumenterà il rischio di incendio del cablaggio.
• Non verificare il corretto funzionamento del generatore saltando i suoi terminali o scollegando la batteria mentre il motore è in funzione. In questo caso potrebbero verificarsi danni ai componenti elettronici, al computer di bordo o al regolatore di tensione.
• Non permettere che liquidi tecnici entrino in contatto con il generatore.
• Non lasciare l'unità accesa se i terminali della batteria sono stati rimossi. In caso contrario, ciò potrebbe causare danni al regolatore di tensione e all'equipaggiamento elettrico dell'auto.

Gruppi elettrogeni

Il gruppo elettrogeno di corrente è costituito da un generatore e da un regolatore a relè.

Un generatore elettrico converte l'energia meccanica in energia elettrica. Il generatore è la principale fonte di energia utilizzata per alimentare tutti i consumatori di energia elettrica e caricare la batteria quando il motore funziona a velocità dell'albero motore medie e alte.

Su automobili e trattori vengono installati principalmente generatori di corrente alternata a tensione o 24 V con una potenza compresa tra 150 e 3500 W.

I generatori DC sono da tempo una delle principali fonti di energia elettrica nelle automobili e nei trattori. Con l'aumento della potenza dei consumatori di energia elettrica, le dimensioni e il peso dei generatori DC sono aumentati così tanto che è diventato difficile posizionarli sui motori, e un aumento della velocità dell'albero motore aumenta l'usura del commutatore e delle spazzole. Pertanto, al posto dei generatori CC, vengono prodotti generatori CA. La potenza e la durata di tali generatori sono molto più lunghe.

L'alternatore diventa particolarmente importante se installato su trattori che operano in ambienti polverosi e sono esposti a precipitazioni e forti vibrazioni. Tenendo conto delle specifiche di funzionamento, i generatori del trattore sono prodotti in un design chiuso, resistente all'umidità con lubrificazione una tantum per l'intera vita operativa.

I generatori di corrente alternata sono disponibili con eccitazione da magneti permanenti e con eccitazione elettromagnetica. I generatori con eccitazione a magnete permanente sono a bassa potenza e hanno un uso limitato sui trattori, dove l'unico consumatore di elettricità sono gli apparecchi di illuminazione. La maggior parte dei generatori attualmente in uso sono eccitati elettromagneticamente.

Il gruppo elettrogeno di corrente alternata è costituito da un generatore con eccitazione elettromagnetica, un raddrizzatore e un regolatore a relè.

Il generatore è sincrono trifase macchina elettrica, che consiste in uno statore, un rotore, coperchi anteriore e posteriore, una ventola e una puleggia motrice.

Lo statore è assemblato da singole piastre elettriche in acciaio, isolate tra loro con vernice per ridurre le correnti parassite. Sulla superficie interna dello statore sono presenti delle fessure equidistanti attorno alla circonferenza, nelle quali sono posizionate le singole bobine dell'avvolgimento trifase. Ogni fase ha sei bobine collegate in serie. Gli avvolgimenti di fase dello statore sono collegati da una stella, ovvero gli inizi degli avvolgimenti sono collegati tra loro e le loro estremità sono collegate ai tre terminali del blocco raddrizzatore.

Il rotore è costituito da due punte in acciaio a sei poli a forma di becco e una bobina di eccitazione posizionata su un manicotto in acciaio, fissate rigidamente all'albero 5. Le estremità dell'avvolgimento di eccitazione sono saldate ad anelli collettori pressati sul manicotto isolante del rotore lancia. L'albero ruota su cuscinetti a sfera posizionati nei coperchi anteriore e posteriore. Dentro copertina posteriore C'è un raddrizzatore a semiconduttore e un portaspazzole con spazzole e molle. All'estremità dell'albero è presente una puleggia motrice e una ventola per soffiare e raffreddare il generatore. La puleggia motrice può avere diametri diversi, ottenendo così l'unificazione dei generatori vari tipi automobili e trattori.

Quando l'accensione è inserita, la corrente proveniente dalla batteria attraverso le spazzole e gli anelli entra nell'avvolgimento del campo del rotore e crea un campo magnetico. Quando il rotore ruota, i suoi poli passano alternativamente sotto le bobine dello statore, inducendo una FEM variabile in intensità e direzione negli avvolgimenti dello statore. La corrente alternata ricevuta nel generatore viene fornita al raddrizzatore, con l'aiuto del quale viene convertita in corrente continua e inviata ai consumatori e per caricare la batteria.

Pertanto, la differenza nel funzionamento dei generatori di corrente continua e alternata è che in un generatore di corrente continua il flusso magnetico dell'avvolgimento di campo è stazionario nello spazio, mentre in un generatore di corrente alternata ruota.

Per i generatori di corrente alternata dei trattori vengono utilizzati raddrizzatori a semiconduttore: selenio e silicio. I raddrizzatori al selenio sono sensibili al surriscaldamento e hanno relativamente grandi dimensioni. I raddrizzatori al silicio hanno un'elevata resistenza al calore, sono durevoli e di piccole dimensioni, motivo per cui sono ampiamente utilizzati.

Il raddrizzatore al silicio è costituito da sei diodi al silicio collegati tramite un circuito a ponte trifase al circuito elettrico complessivo generatore trifase corrente alternata. Tre diodi di polarità diretta sono installati su un pannello speciale con un buon raffreddamento e tre diodi di polarità inversa sono fissati sul coperchio del generatore. Ciascuna fase dell'avvolgimento dello starter è collegata a due diodi di diversa polarità.

I diodi sono collegati alle piastre di contatto e ai terminali ai quali sono collegate le fasi dell'avvolgimento dello statore. Le piastre di contatto e, insieme alle sezioni del blocco diodi, sono montate su un blocco di plastica, che è imbullonato al coperchio del generatore.

All'aumentare della potenza del generatore aumenta anche la sua corrente di eccitazione, il cui circuito deve essere interrotto dai contatti del regolatore di tensione. La conseguente scintilla provoca la bruciatura e l'usura dei contatti, con conseguente diminuzione della tensione e della potenza del generatore. Gli svantaggi dei regolatori di vibrazioni sono particolarmente evidenti quando si lavora con generatori di corrente alternata, dove la corrente di eccitazione è molto più elevata di quella di un generatore di corrente continua.

Riso. 1. Alternatore

Riso. 2. Schema di un relè-regolatore a transistor a contatto: RN - regolatore di tensione; RZ - relè di protezione; PO - avvolgimento in serie; VO - controavvolgimento; УО - tenuta dell'avvolgimento; Dr - diodo di isolamento; Dg - diodo di spegnimento; Dz - diodo di blocco; E. B, K - emettitore, base, collettore del transistor; VZ, Sh, M - terminali relè-regolatore; OB - avvolgimento di eccitazione del generatore; OS - avvolgimento dello statore del generatore; CD - diodi al silicio del generatore; VB - staccabatteria; Rb - resistenza nel circuito di base del transistor; Rd - resistenza aggiuntiva; R y - resistenza all'accelerazione; Rtk - resistenza di compensazione della temperatura

Per eliminare le carenze indicate, sono stati sviluppati regolatori di tensione con transistor a contatto e senza contatto che funzionano con generatori di corrente alternata.

Il regolatore a transistor di contatto più comune è il regolatore a relè PP-362, in cui il ruolo dei contatti che interrompono il circuito di corrente di eccitazione è svolto da un transistor e i contatti del regolatore di tensione controllano solo il funzionamento.

Sul pannello, isolato da terra, è presente un regolatore di tensione RN ed un relè RZ, che protegge i transistor dal sovraccarico di corrente in caso di cortocircuito nell'avvolgimento di eccitazione del generatore.

Il regolatore di tensione è costituito da un nucleo con un avvolgimento e contatti. La compensazione termica del pH viene effettuata utilizzando un resistore RTh e una piastra termobimetallica TBP.

Il relè di protezione è costituito da un nucleo e tre avvolgimenti: una bobina seriale, una bobina ausiliaria, una bobina di mantenimento e una coppia di contatti aperti quando non in uso. L'avvolgimento PO del relè di protezione è collegato in serie al circuito dell'avvolgimento di eccitazione del generatore.

Il circuito di eccitazione del generatore comprende un transistor, un diodo di blocco D3 e un diodo di spegnimento DG. Il transistor è un amplificatore e serve a controllare la corrente di eccitazione del generatore insieme al regolatore di tensione. Il diodo Dr installato nel circuito apre il circuito dei contatti RN e RZ; il diodo Dg chiude la corrente di autoinduzione negli avvolgimenti del relè; il diodo D3 non consente il passaggio della corrente di autoinduzione nel circuito.

Quando il motore non è in funzione, nel momento in cui il circuito di accensione è acceso, i contatti dei relè RN e RP sono aperti e la corrente entra nell'avvolgimento di eccitazione del generatore attraverso un transistor, provocando la magnetizzazione del rotore, a seguito di quale la tensione del generatore sale alla tensione di esercizio, anche se l'albero motore del motore ruota a bassa velocità.

Quando la tensione del generatore aumenta a 13-15 V, il nucleo del regolatore di tensione attirerà l'armatura e i contatti RN si chiuderanno, provocando la rapida disattivazione del transistor. In questo momento, nel circuito dell'avvolgimento di eccitazione del generatore vengono attivate resistenze aggiuntive e di accelerazione, che abbassano la tensione del generatore alla tensione nominale.

Quando la tensione del generatore diminuisce, i contatti LV si apriranno e il transistor si sbloccherà, provocando un aumento della tensione del generatore.

Se la corrente nel circuito dell'avvolgimento di eccitazione del generatore supera il valore impostato, l'avvolgimento VO del relè di protezione viene cortocircuitato e il suo flusso magnetico scompare. Allo stesso tempo, il flusso magnetico dell'avvolgimento PO aumenterà, il nucleo del relè di protezione attirerà l'armatura e i contatti del relè si apriranno. In questo caso il transistor si spegne, interrompendo il circuito di corrente in cui si è verificato il cortocircuito. Allo stesso tempo, attraverso i contatti chiusi del relè di protezione, l'avvolgimento UO riceve alimentazione, garantendo che i contatti rimangano chiusi fino all'eliminazione del cortocircuito.

In futuro, il relè-regolatore potrà funzionare solo dopo aver eliminato il cortocircuito e quindi aver acceso l'interruttore di accensione.

Alcuni KamAZ-5320, ZIL-130 e altri veicoli utilizzano regolatori di relè a transistor senza contatto che non hanno contatti, quindi sono più affidabili durante il funzionamento.

Secondo il principio di funzionamento e progettazione, i generatori sono disponibili in corrente continua e alternata.

I generatori DC sono da tempo una delle principali fonti di energia elettrica nelle automobili e negli autobus. Con l'aumento della potenza dei consumatori di energia elettrica, le dimensioni e il peso dei generatori DC sono aumentati così tanto che è diventato difficile posizionarli sui motori e l'aumento della velocità dell'albero motore ha aumentato l'usura del commutatore e delle spazzole. Pertanto, al posto dei generatori di corrente continua, iniziarono a essere prodotti generatori di corrente alternata. La potenza e la durata di tali generatori aumentano significativamente. Quando il motore è al minimo, i generatori di corrente alternata sviluppano fino al 40% della potenza nominale, il che garantisce migliori condizioni di carica per le batterie rispetto ai generatori di corrente continua e, di conseguenza, un aumento della durata.

I generatori di corrente alternata sono disponibili con eccitazione da magneti permanenti e con eccitazione elettromagnetica. I generatori eccitati da magneti permanenti sono a bassa potenza e hanno applicazioni limitate. La maggior parte dei generatori attualmente in uso sono eccitati elettromagneticamente. Vari tipi di generatori di corrente alternata presentano piccole differenze di progettazione tra loro.

Un gruppo elettrogeno di corrente alternata è costituito da un generatore elettromagnetico eccitato, un raddrizzatore e un regolatore a relè o regolatore di tensione.

I generatori dei tipi G250 (installati sui veicoli delle famiglie GAZ e ZIL), G266 (installati sull'autobus PAZ-672) e G271 (installati sui veicoli delle famiglie MAZ, KamAZ) hanno lo stesso schema di progettazione e sono trifase macchina elettrica sincrona costituita da statore, rotore, coperchi anteriore e posteriore, ventola e puleggia motrice.

Lo statore è assemblato da singole piastre elettriche in acciaio, isolate tra loro con vernice per ridurre le correnti parassite. Sulla superficie interna dello statore sono presenti delle fessure equidistanti attorno alla circonferenza, nelle quali sono posizionate le singole bobine dell'avvolgimento trifase. Ogni fase ha sei bobine collegate in serie. Gli avvolgimenti di fase dello statore sono collegati a stella, cioè l'inizio degli avvolgimenti è collegato insieme e le loro estremità sono collegate ai tre terminali del blocco raddrizzatore.

Il rotore è costituito da due punte in acciaio a forma di becco e da una bobina di eccitazione posizionate su un manicotto in acciaio, fissate rigidamente al suo albero. Le estremità dell'avvolgimento di campo sono saldate ad anelli collettori pressati sul manicotto isolante dell'albero del rotore. L'albero ruota su cuscinetti a sfera posizionati nei coperchi anteriore e posteriore.

All'interno del coperchio posteriore è presente un raddrizzatore a semiconduttore e un portaspazzole con spazzole e molle. All'estremità anteriore dell'albero è presente una puleggia motrice e una ventola per soffiare e raffreddare il generatore.

Quando l'accensione è inserita, la corrente proveniente dalla batteria attraverso le spazzole e gli anelli entra nell'avvolgimento del campo del rotore e crea un campo magnetico. Quando il rotore ruota, i suoi poli passano alternativamente sotto le bobine dello statore, inducendo una variabile in grandezza e direzione della fem negli avvolgimenti dello statore. La corrente alternata ricevuta nel generatore viene fornita al raddrizzatore, con l'aiuto del quale viene convertita in corrente continua, e viene inviata ai consumatori e per ricaricare la batteria.

I generatori di corrente alternata hanno la proprietà di autolimitare la massima intensità di corrente all'aumentare del numero di utenze collegate e dell'aumento della velocità del rotore. Ciò è dovuto ai seguenti motivi. All'aumentare del numero di consumatori, aumenta la corrente dell'avvolgimento dello statore, il che porta ad un aumento del campo magnetico dello statore.

Riso. 3. Generatore di corrente alternata: a - dispositivo; b - schema elettrico

Riso. 4. Schema del relè-regolatore a transistor senza contatto PP350-A: a - vista generale; b - schema elettrico

Il campo magnetico dello statore è diretto contro il campo magnetico del rotore, quindi il flusso magnetico totale diminuisce. Per questo motivo, nelle bobine dello statore viene indotta una fem più piccola e la corrente massima fornita dal generatore è limitata.

All'aumentare della velocità del rotore, aumenta la frequenza della corrente alternata nell'avvolgimento dello statore. Di conseguenza, la resistenza induttiva dell'avvolgimento dello statore aumenta, il che porta anche ad una limitazione della corrente massima fornita dal generatore.

Per gli alternatori di automobili vengono utilizzati raddrizzatori a semiconduttore: selenio, germanio e silicio. I raddrizzatori al selenio sono sensibili al surriscaldamento e sono di dimensioni relativamente grandi. I raddrizzatori al silicio hanno un'elevata resistenza al calore, sono durevoli e di piccole dimensioni, motivo per cui sono ampiamente utilizzati.

Il raddrizzatore al silicio è costituito da un blocco di diodi al silicio (tre di polarità diretta e tre di polarità inversa), collegati tramite un circuito a ponte trifase al circuito elettrico generale di un generatore di corrente alternata trifase.

Ciascuna fase dell'avvolgimento dello statore è collegata a due diodi di diversa polarità.

I diodi sono collegati a piastre di contatto e a morsetti ai quali sono collegate le fasi dell'avvolgimento dello statore. Le piastre di contatto, insieme alle sezioni del blocco diodi, sono montate su un blocco di plastica imbullonato al coperchio del generatore.

I generatori della serie G250 differiscono tra loro per le pulegge e presentano un gran numero di modifiche.

I generatori delle serie G284 e G286 differiscono dai generatori G250 per dimensioni complessive, collegamento degli avvolgimenti dello statore e altre caratteristiche.

La proprietà dei raddrizzatori a semiconduttore di far passare la corrente in una sola direzione consente di eliminare la necessità di relè corrente inversa. Ciò semplifica notevolmente la progettazione e riduce il costo del regolatore del relè.

All'aumentare della potenza del generatore aumenta anche la sua corrente di eccitazione, il cui circuito deve essere interrotto dai contatti del relè-regolatore. La conseguente scintilla provoca la bruciatura e l'usura dei contatti, con conseguente diminuzione della tensione e della potenza del generatore. Le automobili utilizzano regolatori di tensione a transistor a contatto e senza contatto che funzionano con generatori di corrente alternata.

I regolatori a transistor senza contatto più comuni sono i regolatori a relè PP350-A.

Il relè regolatore PP350-A è costituito da tre transistor al germanio e funziona con i generatori G250-V2 e G250-I, progettati per una tensione nominale di 12 V.

Quando la tensione del generatore è inferiore a 13,9-14,6 V, il diodo zener D1 è chiuso, per cui anche il transistor T1 è chiuso. In questo caso, la corrente di base del transistor TZ e la corrente dell'avvolgimento di eccitazione del generatore passano attraverso i transistor aperti T2 e T3, il che non è limitato, e quindi la tensione del generatore non è limitata.

Con un aumento della velocità di rotazione del rotore del generatore, quando la tensione del generatore raggiunge 13,9-14,6 V, il diodo zener D1 sfonda, il transistor si apre e i transistor T2 e T3 si chiudono. In questo caso, la corrente entra nell'avvolgimento di eccitazione del generatore solo attraverso il resistore aggiuntivo R8 e, naturalmente, la tensione del generatore diminuisce fino alla chiusura del diodo zener D1. Quando il diodo zener si chiude, la corrente entra nell'avvolgimento di eccitazione attraverso il transistor aperto T3.

La tensione del generatore inizierà ad aumentare fino alla successiva apertura del diodo zener D1.

Pertanto, la tensione del generatore viene mantenuta stabile indipendentemente dalla velocità del motore (rotore del generatore).

I restanti elementi del circuito relè-regolatore svolgono varie funzioni ausiliarie necessarie per garantire la precisione e l'affidabilità del dispositivo.

Il principio di funzionamento del regolatore relè a transistor senza contatto PP356 è simile a quello descritto.

Il principio di funzionamento di questi regolatori è simile al funzionamento del regolatore PP350-A. Quando la tensione ai terminali del generatore è inferiore al limite, il transistor collegato in serie all'avvolgimento di eccitazione del generatore è aperto e lascia passare la corrente di eccitazione.

Se la tensione supera il valore limite, il transistor viene spento e l'intensità della corrente nell'avvolgimento di eccitazione del generatore cambia bruscamente.

Questo processo avviene solitamente con alta frequenza e la tensione del generatore rimane praticamente costante.

Il regolatore di tensione integrato YA112A funziona come segue. Quando la tensione del generatore è inferiore ad un determinato valore, il diodo zener D1 non lascia passare corrente, poiché la tensione ai suoi capi è inferiore alla tensione di stabilizzazione. In questo caso, il transistor T1 è chiuso e la corrente scorre attraverso il circuito: batteria “f” - amperometro A - interruttore VZ - resistore R5 - diodo D2 - resistore R6 batteria “-”. In questo caso, la base del transistor composito T2 - TZ è sotto un potenziale positivo e la corrente scorre nel circuito base-emettitore del transistor T2 e nel circuito base-emettitore del transistor T3, aprendo il transistor composito T2 - TZ e collegando il circuito dell'avvolgimento di eccitazione del generatore al meno della batteria.

Circuito corrente dell'avvolgimento di eccitazione:
“+” dell'amperometro A - interruttore VZ - morsetto B del regolatore - avvolgimento di eccitazione OB del generatore - morsetto

Ø della transizione regolatore - collettore-emettitore del transistor composito T2 - TZ - batteria “-”.

Quando la tensione del generatore raggiunge un determinato valore (13-15,5 V), si verifica una "rottura" (ovvero una brusca diminuzione della resistenza) del diodo zener D1 e la corrente di controllo inizia a fluire attraverso il resistore R1, il diodo zener D1 e il giunzione base-emettitore del transistor 77. Il transistor 77 si apre. Poiché il transistor 77 è collegato in parallelo ad un circuito costituito dal diodo D2 e ​​dal resistore R6, con una resistenza molto bassa della transizione collettore-emettitore del transistor aperto 77, la corrente nel circuito del diodo D2 e ​​del resistore R6 diminuisce bruscamente e quindi il i potenziali negativi della base e dell'emettitore del transistor composito T2 - T3 sono uguali e il transistor composito T2-TZ si chiude. In questo caso, il circuito dell'avvolgimento di eccitazione viene interrotto, il che porta ad una diminuzione della tensione del generatore. Anche la tensione sul diodo zener diminuisce, la resistenza del diodo zener aumenta, la corrente non lo attraversa e il transistor T1 si chiude e il transistor composito T2-T3 si apre. Catena feedback, costituito dal condensatore C1 e dal resistore R4, accelera l'apertura e la chiusura dei transistor. Quando il transistor composito T2-T3 si chiude, il potenziale positivo del suo collettore aumenta attraverso il circuito di retroazione R4-C1 e la giunzione base-emettitore del transistor 77, nonché attraverso il resistore R3, agisce un impulso di corrente, promuovendo un'apertura più rapida del transistor 77, che accelera la chiusura del transistor composito T2-TZ.

Il condensatore C1 è carico. Quando il transistor composito T2-TZ si apre, il condensatore C/ si scarica e la corrente scorre attraverso il circuito: condensatore C1 - resistore R4 - collettore-emettitore del transistor composito T2-TZ - resistore R3 - base emettitore del transistor T1 - condensatore C1 , che contribuisce a una chiusura più rapida del transistor T1 e, quindi, all'apertura del transistor composito T2-TZ.

Quando il transistor composito T2-TZ è spento, la corrente nel circuito dell'avvolgimento di eccitazione del generatore viene interrotta e nell'avvolgimento viene indotta una fem. autoinduzione. Sotto l'influenza di questa fem. viene creata una corrente di autoinduzione che passa attraverso il diodo di smorzamento DZ, impedendo così la rottura dei transistor T2 e T3.

Il condensatore C2 funge da filtro.

Riso. 5. Schema elettrico regolatore integrale tensione Ya112A

Il regolatore di tensione integrato è un prodotto non separabile e non riparabile. La tensione del regolatore è regolata in fabbrica.

Quando si utilizzano generatori per automobili con regolatori di tensione integrati, è vietato: il funzionamento del gruppo elettrogeno con la batteria scollegata; avviare il motore con il filo positivo del generatore scollegato; verificare la funzionalità del gruppo elettrogeno per una "scintilla" chiudendo eventuali morsetti del generatore e del portaspazzole; collegare il terminale Ø ai terminali “+” e B del generatore (questo porta al guasto istantaneo del regolatore); verifica della funzionalità di un circuito elettrico con una tensione nominale di 12 V da una sorgente di corrente con una tensione superiore a 18 V e per circuiti con una tensione di 24 V superiore a 36 V.

Attualmente vengono imposti requisiti più severi al sistema di alimentazione: aumento della potenza dei gruppi elettrogeni senza aumentarne significativamente le dimensioni, riduzione della velocità di rotazione iniziale del rotore del generatore alla quale inizia a caricare la batteria, aumento della durata dei generatori. La loro implementazione è possibile solo sostituendo i generatori DC con generatori AC. L'introduzione in massa di quest'ultimo è iniziata dopo lo sviluppo di un raddrizzatore integrato nel generatore e l'utilizzo di sistemi elettronici regolazione, che consente di aumentare la corrente di eccitazione e, quindi, “di ridurre la velocità iniziale del rotore alla quale il generatore inizia a fornire i consumatori. La presenza di raddrizzatori al silicio, che eliminano la scarica della batteria sull'avvolgimento statorico del generatore, ha permesso di eliminare il relè di corrente inversa. Nei sistemi di regolazione, la caratteristica di corrente autolimitante dei generatori di corrente alternata rende superfluo un limitatore di corrente, quindi i dispositivi di regolazione di tali generatori nella maggior parte dei casi contengono solo un regolatore di tensione.

Unità raddrizzatrici di generatori di corrente alternata. I blocchi raddrizzatori al silicio dei generatori di corrente alternata sono uno dei primi elementi elettronici a trovare applicazione nelle apparecchiature elettriche delle automobili. I modelli più utilizzati sono generatori con eccitazione elettromagnetica e avvolgimento trifase statore collegato a stella e collegato ad un raddrizzatore di tensione. Nel blocco raddrizzatore, i diodi al silicio sono collegati secondo un circuito di rettifica trifase a onda intera (Fig. 1, a). I diodi V1, V2, V3 formano il gruppo anodico. I loro anodi sono collegati all'alloggiamento del generatore. I diodi V4, V5, V6 formano il gruppo catodico, i loro catodi sono collegati al terminale positivo del generatore. Quando il rotore del generatore ruota, ai capi degli avvolgimenti dello statore si creano tensioni che cambiano nel tempo quasi secondo una legge sinusoidale. In questo caso, i diodi trasmettono la corrente al carico con una semionda di tensione positiva e le diadi con una semionda di polarità negativa. Dalla fig. 6 si vede che a / = 0 la tensione della prima fase è zero, la seconda è negativa e la terza è positiva. In questo caso, il diodo attraversa la semionda positiva della terza fase e il diodo attraversa la semionda negativa della seconda fase (il percorso della corrente è indicato da frecce continue). La tensione di carico in un dato momento è determinata dalla differenza geometrica tra le tensioni della seconda e della terza fase. Dopo un quarto del periodo, la tensione della prima fase sarà positiva e raggiungerà il massimo, e le tensioni della seconda e della terza fase saranno negative. In questo momento, il diodo V5 trasmette la semionda positiva della prima fase, mentre i diodi VI e V3 trasmettono le semionde negative della terza e della seconda fase. Il percorso attuale è indicato da frecce tratteggiate. La tensione ai capi del carico sarà uguale alla differenza geometrica di tutte e tre le fasi. Successivamente, i processi descritti vengono ripetuti e la tensione raddrizzata nella rete oscilla ad una frequenza 6 volte maggiore della frequenza di variazione della forza elettromotrice (fem) indotta negli avvolgimenti.

Riso. 6. Circuito di rettifica: a - schema di collegamento dell'avvolgimento dello statore con il raddrizzatore e il carico. b - curve di variazione della tensione di fase; c - ordine di costruzione della tensione raddrizzata

I raddrizzatori del tipo VBG o BPV vengono utilizzati come raddrizzatori nei generatori di corrente alternata. Il gruppo raddrizzatore tipo VBG-1 è costituito da tre monoblocchi separati, ciascuno dei quali è una fusione di alluminio con alette di raffreddamento, all'interno delle quali sono posti due diodi collegati in serie. Ogni monoblocco ha tre uscite. Il terminale di uscita dal punto medio tra i diodi è collegato ai terminali di fase dello statore e gli altri due terminali sono collegati alle piastre di contatto di polarità negativa e positiva.

L'unità raddrizzatore di tipo BPV è assemblata da sei o dodici valvole al silicio del tipo VA-20 (20 A, 150 V), pressate in dissipatori di calore di polarità positiva e negativa.

L'unità raddrizzatore è installata nel coperchio del generatore sul lato degli anelli collettori.

Regolatori elettronici di tensione. La progettazione dei regolatori elettronici di tensione comprende un dispositivo di misurazione (Fig. 3), elementi di amplificazione e un attuatore.

Il carico dell'attuatore è l'avvolgimento di eccitazione del generatore. Il dispositivo di misurazione è progettato per generare un segnale di disadattamento. Fa un confronto tensione regolabile generatore Ur con un dato valore della tensione di riferimento Uop, che è determinata dalla tensione nominale della rete di bordo del veicolo. Quando la tensione del generatore supera la tensione di riferimento, viene inviato un segnale di errore, che viene amplificato e influenza l'attuatore e, attraverso di esso, l'oggetto di controllo (generatore), modificando la corrente dell'avvolgimento di campo fB. La precisione della regolazione della tensione dipende dalla stabilità delle caratteristiche del dispositivo di misurazione e dalla sua sensibilità.

Riso. 7. Blocchi raddrizzatori: a - VBG -1; b-GSV

Riso. 3. Schema strutturale regolatore elettronico voltaggio

Tra i regolatori elettronici, i regolatori senza contatto a transistor sono attualmente i più utilizzati.

Il dispositivo di misurazione del regolatore di tensione senza contatto è realizzato utilizzando un diodo zener (diodo di riferimento). Una proprietà notevole di un diodo zener è che a una certa tensione inversa (tensione di rottura), si verifica un forte aumento della corrente senza modificare il valore della tensione e la tensione sul diodo zener non cambia quando la corrente cambia in un ampio intervallo. La tensione del generatore viene confrontata con la tensione di riferimento, chiamata tensione di stabilizzazione, nel dispositivo di misurazione.

Il dispositivo di misurazione è costituito da un diodo zener V e un resistore R collegati in serie. Quando la tensione di ingresso raggiunge un certo valore Uop, a seconda del valore della tensione di stabilizzazione UCT e della resistenza R, si verifica una rottura del diodo zener, dopodiché. la tensione su di esso rimane costante.

Questo circuito è applicabile se un transistor pnp viene utilizzato come elemento amplificatore. In caso di utilizzo di un tipo a transistor diodo zener pp e il resistore vengono scambiati.

Un dispositivo di misurazione assemblato secondo il circuito di cui sopra fornisce un segnale di disadattamento URmx ad una tensione UBX vicina alla tensione di stabilizzazione del diodo zener Uy. Nei circuiti pratici, viene utilizzato un partitore di tensione per adattare il dispositivo di misurazione alla tensione UBX richiesta. La presenza di un partitore di tensione all'ingresso del dispositivo di misura consente di impostare l'eventuale tensione di regolazione richiesta. A volte la resistenza R2 è costituita da due resistori, commutando i quali cambia la tensione di regolazione (quando si passa dal periodo di funzionamento estivo delle apparecchiature elettriche a quello invernale e viceversa). Se installi un potenziometro nel divisore invece del resistore R2, puoi modificare facilmente il valore della tensione di controllo.

Un dispositivo di misurazione del diodo Zener non può essere utilizzato come regolatore di tensione per due motivi.

In primo luogo, la corrente operativa del diodo zener è significativamente inferiore alla corrente dell'avvolgimento di eccitazione del generatore e, in secondo luogo, non fornisce la fasatura richiesta del funzionamento del dispositivo di misurazione e della corrente nell'avvolgimento di eccitazione (la corrente in l'avvolgimento di eccitazione dovrebbe essere massimo quando la tensione del generatore è inferiore alla tensione nominale e il diodo zener inizia a condurre corrente quando il generatore raggiunge la tensione nominale, cioè la corrente di eccitazione e la corrente del diodo zener sono in controfase). Pertanto, l'attuatore (transistor) deve funzionare in controfase. con il dispositivo di misura ed in fase con la corrente di eccitazione. Per garantire la necessaria fasatura tra l'attuatore e il dispositivo di misurazione, è necessario almeno un ulteriore stadio di amplificazione per invertire (capovolgere) la fase e amplificare il segnale di errore, e quindi il regolatore di tensione ha almeno due stadi a transistor.

Inoltre, i circuiti pratici dei regolatori elettronici di tensione contengono elementi per proteggere il transistor esecutivo da sovratensione e corrente di eccitazione in eccesso, elementi di feedback per accelerare i processi transitori.

Riso. 8. Dispositivo di misurazione del regolatore di tensione: a - schema elettrico; b - grafico della dipendenza della tensione dagli elementi del circuito su tensione di ingresso

Riso. 9. Schema elettrico del più semplice regolatore di tensione senza contatto: 1 - dispositivo di misurazione; II - stadio di amplificazione i: inversione di fase; III - regolazione della cascata (esecutiva).

Il più semplice regolatore di tensione senza contatto funziona come segue. Quando la tensione del generatore Ur è inferiore al riferimento Uon, il diodo zener del dispositivo di misurazione non è rotto, la sua resistenza è elevata (diverse centinaia di kilo-ohm) e la corrente di base del transistor (corrente di controllo) è piccola, il transistor è chiuso . Un potenziale positivo viene creato alla base del transistor da un resistore, quindi il transistor è aperto. La corrente scorre attraverso il transistor aperto attraverso l'avvolgimento di eccitazione del generatore. Circuito di corrente di eccitazione: alimentatore “+”, avvolgimento di eccitazione O V, collettore-emettitore del transistor V3, alloggiamento, fonte di alimentazione “-”.

Quando viene applicata la tensione, il diodo zener sfonda, il transistor entra nello stato di saturazione (la tensione sulla giunzione emettitore-collettore è approssimativamente zero) e devia la giunzione base-emettitore del transistor. Il transistor si chiude, nessuna corrente scorre attraverso l'avvolgimento di campo. La tensione del generatore inizia a diminuire e ad un certo valore il diodo zener ritorna al suo stato originale. L'intero processo descritto viene ripetuto. Il diodo V4 riduce la tensione inversa sul transistor quando si chiude, ad es. protegge il transistor dalle campi elettromagnetici. Con. autoinduzione.

Il dispositivo di misurazione del regolatore di tensione PP350* (Fig. 6) è costituito da un partitore di tensione di ingresso R1, R2, R6, R7, R10, un'induttanza, un diodo Zener e un resistore. Gli elementi di amplificazione del regolatore comprendono due stadi di amplificazione a transistor. Il transistor è un attuatore che modifica la corrente nell'avvolgimento di eccitazione del generatore.

Se la tensione raddrizzata del generatore applicata al divisore di ingresso è inferiore al valore su cui è impostato il regolatore di tensione, il diodo zener VI non conduce corrente. Pertanto, il transistor V2 è chiuso e i transistor V4 e V5 sono aperti. La corrente di eccitazione scorre attraverso il circuito: “+” del generatore, interruttore S1, diodo V6, transistor V5, terminale Ø, avvolgimento di eccitazione, “-” del generatore. Quando il generatore non funziona, l'avvolgimento di eccitazione è alimentato dalla batteria attraverso lo stesso circuito. In questa modalità, la tensione del generatore cambia in proporzione alla velocità del rotore. All'aumentare della velocità del rotore, non appena la tensione raddrizzata raggiunge un determinato livello, il diodo zener VI sfonda e il transistor V2 si apre. La resistenza del transistor V2 diventa minima e devia la giunzione emettitore-base del transistor V4. Il transistor V4 si spegne. La corrente di emettitore del transistor V4 è la corrente di base del transistor V5, ovvero questi transistor funzionano in modo sincrono, rappresentando un transistor composito. Quando il transistor V4 è spento, anche il transistor V5 si chiude. La corrente di eccitazione e la tensione raddrizzata iniziano a diminuire.

Riso. 10. Schema elettrico di un gruppo elettrogeno con regolatore di tensione PP350

Pertanto, durante il funzionamento, il regolatore si trova in uno dei due stati: il transistor V5 è aperto e la corrente di eccitazione del generatore lo attraversa, oppure è chiuso e la corrente di eccitazione diminuisce. Ad una certa frequenza, il circuito passa da uno stato all'altro e la corrente di eccitazione del generatore è impostata ad un livello tale che il valore medio della tensione regolata viene mantenuto ad un dato livello.

Per aumentare la frequenza di commutazione e ridurre il tempo di transizione del circuito da uno stato all'altro, viene fornita una catena di feedback, incluso il resistore R8. All'aumentare della tensione di ingresso, quando il transistor V2 inizia ad accendersi e il transistor V4 si spegne, la corrente che passa attraverso il resistore R8 e l'induttore L diminuisce, il che porta ad una diminuzione della caduta di tensione sull'induttore L. In questo caso, la caduta di tensione attraverso il diodo zener VI aumenta, causando un aumento della corrente di base del transistor V2 e una commutazione più rapida di questo transistor. Quando la tensione di ingresso diminuisce, il circuito di feedback aiuta il transistor a spegnersi più velocemente.

Per bloccare attivamente il transistor di uscita V5 e garantirne il funzionamento affidabile a temperature elevate, nel circuito dell'emettitore del transistor V5 è incluso un diodo V.6. La caduta di tensione sul diodo V6 è controllata dal resistore R5, che crea la sua corrente di polarizzazione.

Il diodo V3 serve a migliorare lo spegnimento del transistor V4 quando il transistor V2 è aperto, a causa della caduta di tensione aggiuntiva su questo diodo, poiché la tensione tra collettore ed emettitore del transistor V2 (pochi decimi di volt quando è saturo ) è diviso tra il diodo. V3 e l'emettitore di transizione - base del transistor V4.

Per filtrare la tensione di ingresso (ondulazione uniforme), nel circuito viene utilizzato un induttanza L. Il termistore R6 è progettato per compensare i cambiamenti nella caduta di tensione sulla giunzione emettitore-fep-base del transistor V2 e del diodo zener VI dal. temperatura ambiente. Ciò mantiene un livello di tensione regolato costante al variare della temperatura.

Lo svantaggio del regolatore PP350 è l'affidabilità relativamente bassa degli stadi di uscita, realizzati su transistor al germanio, in caso di sovratensioni e funzionamento a temperature elevate.

L'uso di dispositivi a semiconduttore in silicio consente al regolatore di funzionare a tensioni elevate e in condizioni maggiori alte temperature ambientale, che permette anche di ridurre le dimensioni dei dissipatori e dell'intero regolatore.

I regolatori realizzati su transistor al silicio sono disponibili per tensioni di 14 V (PP132) e 28 V (PP356).

Riso. 11. Schema elettrico del gruppo elettrogeno di corrente alternata G272 con regolatore a relè PP356

Il regolatore di tensione PP356 è progettato per funzionare con generatori del tipo G272, che differiscono dagli altri generatori in quanto entrambe le estremità dell'avvolgimento di eccitazione sono isolate dall'alloggiamento: un'estremità è collegata tramite un interruttore al positivo della fonte di alimentazione e il secondo attraverso il transistor del regolatore al meno della sorgente.

Il regolatore PP356 funziona come segue. Quando la tensione del generatore è inferiore a 28,4 ± 0,8 V, il diodo Zener V6 non lascia passare corrente, poiché la tensione su di esso è inferiore alla tensione di stabilizzazione (come diodo Zener V6 vengono utilizzati due diodi Zener del tipo D818B collegati in serie). In questo caso, il transistor V5 è chiuso. Nel circuito formato dal resistore R1, dai diodi V3, V4 e dal resistore R2 scorre una corrente che crea una polarizzazione positiva alla base del transistor V2. Si apre collegando l'avvolgimento di eccitazione al meno della fonte di alimentazione. La corrente scorre attraverso l'avvolgimento di campo. Circuito di corrente di eccitazione: alimentazione “+”, interruttore S1, terminale Ø del generatore, avvolgimento di eccitazione (OB), terminali Ø del generatore e regolatore relè, collettore - emettitore del transistor V2, alloggiamento, fonte di alimentazione “-”. La tensione del generatore in questa modalità cambia in proporzione alla velocità del rotore del generatore. Quando la tensione del generatore raggiunge un certo livello, si verifica una rottura del diodo zener V6, la sua resistenza diminuisce bruscamente, appare la corrente di base del transistor V5 e si apre. Poiché la resistenza del transistor aperto V2 è bassa, bypassa la giunzione emettitore-base del transistor V5, che si chiude. Quando il transistor V2 è chiuso la corrente di eccitazione del generatore viene interrotta. Ciò provoca una forte diminuzione del flusso magnetico del generatore e, di conseguenza, una diminuzione della tensione del generatore. La tensione diminuirà finché il diodo zener V6 non ripristinerà il suo stato originale. Inoltre, i processi descritti verranno ripetuti periodicamente.

Una particolarità del regolatore di tensione PP356 è l'utilizzo di diodi zener con coefficiente di stabilizzazione della temperatura negativo. La tensione di stabilizzazione di un tale diodo zener diminuisce leggermente quando riscaldato. Inoltre, nonostante l'aumento della resistenza attiva dell'induttore L, la tensione del generatore non solo non aumenta, ma diminuisce anche leggermente.

È necessaria una leggera diminuzione della tensione del generatore per evitare il sovraccarico della batteria quando la temperatura dell'elettrolito aumenta.

Le funzioni dell'induttore L, compreso nel braccio superiore del partitore di tensione, e del resistore di retroazione R3 sono simili alle funzioni dei corrispondenti elementi del regolatore PP350.

I diodi V3, V4 assicurano una chiusura affidabile del transistor V2 e rendono il circuito del regolatore meno sensibile alla variazione dei parametri dei transistor di uscita, riducendo così la quantità di lavoro di regolazione durante la riparazione del regolatore. Shunt del diodo VI e. d.s. autoinduzione che si verifica nell'avvolgimento di eccitazione del generatore quando la corrente viene commutata al suo interno, proteggendo così il transistor V2 dalle sovratensioni.

Il resistore R7 viene regolato e serve a regolare il livello di tensione: per ridurre il livello della tensione regolata si aumenta la sua resistenza e per aumentare il livello si riduce.

Il regolatore di tensione PP132 ha uno schema elettrico simile. Funziona con generatori come G250P1 e G287. Il dispositivo di misura del regolatore non ha due diodi Zener collegati in serie, ma uno, poiché la sua tensione di regolazione è la metà. Sono stati modificati anche i valori nominali di alcuni resistori.

Riso. 8. Schema elettrico di un gruppo elettrogeno con regolatori di tensione integrati Ya112 (a) e Ya120 (b)

Nei regolatori di tensione integrati Ya112 e Ya120, i resistori e alcune connessioni sono realizzati su un substrato ceramico utilizzando la tecnologia a film spesso. Il transistor di uscita non ha cornice ed è posizionato su una base metallica, garantendo una buona dissipazione del calore. Altri dispositivi a semiconduttore sono montati sulla stessa base. Tutte le parti e i dispositivi del regolatore sono riempiti con uno speciale sigillante e coperti con un coperchio di plastica.

Caratteristiche dei circuiti elettrici dei regolatori integrati sono: la presenza di un transistor composito nell'elemento attuatore, che aumenta il guadagno complessivo e l'efficienza del circuito; l'uso della catena R6, C2, che aumenta la velocità e la chiarezza dei transistor di commutazione; filtraggio mediante condensatore C1 della tensione di ingresso fornita alla base del transistor di ingresso; anche la retroazione tra il transistor di uscita ed il primo stadio dell'amplificatore, effettuata dal resistore R8, contribuisce ad una commutazione più chiara dei transistor.

Caratteristiche di funzionamento dei gruppi elettrogeni a corrente alternata. I sistemi di alimentazione del veicolo con generatori di corrente alternata e regolatori di tensione a transistor senza contatto sono altamente affidabili durante il funzionamento, soggetti al rigoroso rispetto delle regole del loro funzionamento. In particolare, è necessario monitorare lo stato e il fissaggio dei cavi ai terminali del generatore, del regolatore di tensione e della batteria. È vietato il funzionamento del generatore con il filo scollegato dal terminale “+”, poiché all'aumentare della velocità di rotazione aumenta la tensione sul raddrizzatore, il che può portare al suo guasto e al danneggiamento del regolatore di tensione.

Un aumento della tensione del generatore può verificarsi anche se la batteria viene spenta mentre il generatore è in funzione.

Un pericolo particolare per i gruppi elettrogeni con corrente di cenere è collegare la batteria con polarità inversa. Ciò porta al guasto dei diodi del blocco raddrizzatore.

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Il gruppo elettrogeno è progettato per fornire energia elettrica ai consumatori del veicolo e caricare le batterie mentre il motore è in funzione. I gruppi elettrogeni di corrente alternata delle auto moderne di solito comprendono un generatore, un regolatore a relè (regolatore di tensione) e apparecchiature di commutazione.

Sui veicoli della famiglia KamAZ è installato un gruppo elettrogeno 3122.3771 con regolatore di tensione integrato integrato (tipo I 120M) o un generatore 6562.3701 con regolatore di tensione 2712.3702.

Il gruppo elettrogeno 3122.3771 è un generatore di corrente alternata sincrono trifase a dodici poli con raddrizzatore incorporato, condensatore di soppressione delle interferenze e portaspazzole con regolatore di tensione.

Il generatore 3122.3771 si trova nella parte anteriore superiore del motore ed è azionato da due cinghie trapezoidali.

Caratteristiche tecniche del generatore 3122.3771

Tensione nominale, V 28

Corrente massima in uscita, A 80

Potenza nominale, W 2100

Voltaggio regolabile: max, V 27-28

min, V 28,8-30,2

Il gruppo elettrogeno è dotato dei seguenti terminali:

“+” - per il collegamento alla batteria e al carico;

“W” o “B” - per il collegamento allo starter e all'interruttore dello strumento;

“W” o “~” - uscita di fase per il collegamento al contagiri e al relè di interblocco dell'avviamento;

“+D” o “D” - uscita da diodi aggiuntivi per il collegamento alla lampada di controllo.

Il gruppo elettrogeno (Figura 14.8) è costituito da uno statore 2, un rotore 5, un coperchio sul lato degli anelli collettori 8 con un raddrizzatore e un portaspazzole con un regolatore di tensione 1, un coperchio sul lato trasmissione 7, un puleggia 4, una ventola 6.

1– portaspazzole con regolatore di tensione; 2– statore; 3– cuscinetto lato trasmissione; 4– puleggia; 5 – rotore; 6– ventilatore; 7– copertura lato trasmissione; 8– copertura dal lato degli anelli collettori; 9– viti di accoppiamento

Figura 14.8 - Gruppo elettrogeno:

Lo statore è costituito da un nucleo e da un avvolgimento. Il nucleo è costituito da piastre elettriche in acciaio, isolate tra loro con vernice e collegate mediante saldatura lungo la superficie esterna del pacco. All'interno del nucleo sono presenti 36 feritoie equidistanti sulla circonferenza, destinate ad accogliere gli avvolgimenti.

L'avvolgimento dello statore è trifase, collegato a stella. I terminali degli avvolgimenti di fase sono collegati ai terminali del dispositivo raddrizzatore. L'uscita di una delle fasi “W” viene utilizzata per collegare il relè di blocco avviamento e il contagiri.

Il rotore è un induttore ed è costituito da un albero, un avvolgimento di campo, espansioni polari e anelli collettori. L'albero è in acciaio, sulla sua superficie ondulata, una boccola in acciaio, espansioni polari e anelli collettori sono fissati rigidamente mediante pressatura. Le espansioni polari sono realizzate in acciaio dolce e hanno sei becchi appuntiti che formano sei paia di poli.

L'avvolgimento di campo è avvolto su un manicotto in acciaio. L'avvolgimento è isolato dalle boccole e dalle espansioni polari con telaio in polietilene e rondelle in cartone. Le estremità dell'avvolgimento di campo sono saldate agli anelli collettori situati sul manicotto isolante.

Nel coperchio lato collettore sono installati:

Un'unità raddrizzatore con tre diodi aggiuntivi progettata per alimentare il circuito di eccitazione serve per la rettifica a onda intera della corrente trifase;

Portaspazzole in plastica con regolatore di tensione, fissato al coperchio con due viti, interruttore per la regolazione stagionale. Il livello della tensione regolabile del generatore nella posizione dell’interruttore “L” (estate) dovrebbe essere compreso tra 27 e 28 V, nella posizione “W” (inverno) – 28,8-30,2 V;

Condensatore antirumore installato sulla parte superiore del coperchio;

Blocco di connessione con uscita da diodi aggiuntivi;

Uscita di fase.

I coperchi del generatore sono dotati di cuscinetti a sfera sigillati per l'albero del rotore. La ventola e la puleggia sono installate sull'albero del generatore e fissate con un dado e una rondella elastica.

Il generatore è impermeabile, quindi l'auto può guadare senza danneggiare il generatore. Dopo aver lasciato l'acqua, è necessario mantenere la funzionalità del generatore.

Principio di funzionamento del generatore

Quando l'interruttore e l'avviatore dello strumento sono accesi, la tensione dalla batteria viene fornita all'avvolgimento di campo (tramite spazzole e anelli collettori) situato sulla parte rotante del generatore: il rotore. Attorno all'avvolgimento di campo viene creato un campo magnetico che, passando attraverso le espansioni polari, attraversa l'avvolgimento di fase dello statore. Quando il rotore ruota, ruoterà anche il campo magnetico. Poiché sotto ciascun avvolgimento dello statore passano alternativamente poli di polarità diverse, la forza elettromagnetica indotta negli avvolgimenti dello statore sarà variabile, della stessa frequenza, ma sfasata di 120°.

L'unità raddrizzatore converte la tensione alternata in tensione continua e quando diventa maggiore della tensione della batteria, il generatore inizia ad alimentare i consumatori e a caricare la batteria. L'avvolgimento di eccitazione sarà alimentato dal generatore tramite diodi aggiuntivi.

All'aumentare della velocità del rotore, la tensione del generatore può raggiungere un valore pericoloso per i ricevitori, quindi il generatore funziona in combinazione con un regolatore di tensione che mantiene la tensione nella rete di bordo del veicolo entro limiti specificati.

Principio di funzionamento del regolatore di tensione

La tensione del generatore è determinata da tre fattori: l'entità del flusso magnetico creato dalla corrente dell'avvolgimento di campo, la velocità del rotore e la corrente fornita dal generatore al carico. Maggiore è la velocità del rotore e minore è il carico sul generatore, maggiore è la tensione del generatore. Aumentando la corrente nell'avvolgimento di campo aumenta il flusso magnetico e con esso la tensione del generatore; riducendo la corrente di eccitazione si riduce la tensione.

Il regolatore di tensione stabilizza la tensione generata dal generatore modificando la corrente di eccitazione. Se la tensione aumenta o diminuisce, il regolatore riduce o aumenta di conseguenza la corrente di eccitazione e porta la tensione entro i limiti desiderati.

Il regolatore contiene un elemento di misura, un elemento di confronto e un elemento di regolazione.

L'elemento di misura del regolatore elettronico di tensione è un diodo zener. Il diodo zener non fa passare corrente attraverso se stesso a una tensione inferiore alla tensione di stabilizzazione e si rompe, cioè inizia a far passare corrente se la tensione ai suoi capi supera la tensione di stabilizzazione. La corrente attraverso il diodo zener attiva un relè elettronico che commuta il circuito di eccitazione in modo tale che la corrente nell'avvolgimento di eccitazione cambi nella direzione desiderata. Per abbinare la tensione di stabilizzazione dei diodi zener esistenti con la tensione generata dal generatore, viene utilizzato un partitore di tensione in ingresso. Dal divisore di ingresso al diodo zener viene fornita una tensione multipla della tensione di rete di bordo.

Funzionamento del gruppo elettrogeno di un veicolo KamAZ

La Figura 14.9 mostra uno schema elettrico per il collegamento del gruppo elettrogeno all'impianto elettrico.

Figura 14.9 - Schema elettrico per il collegamento del generatore all'impianto elettrico

Dopo aver acceso l'interruttore dello strumento e lo starter (VPS) nella prima posizione, i terminali “AM” e “KZ” sono chiusi insieme. La corrente elettrica dalla batteria attraverso un fusibile con una corrente di 60 A, attraverso i contatti normalmente chiusi del relè di spegnimento dell'avvolgimento di campo (ROOV) viene fornita al terminale “W” del generatore, che è collegato al terminale “B ” terminale del regolatore di tensione, che porta all'apertura del transistor di potenza VT2 ( Figura 14.10). Allo stesso tempo, la corrente elettrica scorre attraverso il fusibile da 8 A nella bobina del relè dell'interruttore di massa della batteria (BBM). I suoi contatti si chiudono e la corrente elettrica scorre attraverso il circuito di prima eccitazione del generatore: dalla batteria attraverso un fusibile da 60 A, attraverso la spia di scarica della batteria (CL), che si accende, al terminale “+D” del generatore e poi all'avvolgimento di eccitazione del generatore, al terminale “Ш” del regolatore di tensione e attraverso il transistor di potenza aperto VT2 (Figura 14.10) a terra. Pertanto, l'avvolgimento di eccitazione del generatore è collegato alla rete di bordo e quindi il generatore funziona come sopra descritto (principio di funzionamento del generatore). Dopo che il generatore inizia a generare energia elettrica, la tensione sul terminale “+D” del generatore diventa uguale alla tensione sul terminale “+” del generatore, quindi la corrente nel circuito di eccitazione iniziale del generatore scompare, e la spia di controllo si spegne e l'avvolgimento di eccitazione è alimentato da un blocco di diodi aggiuntivi. Quando la velocità del rotore del generatore aumenta, il regolatore di tensione entra in funzione.

Figura 14.10 - Circuito elettrico di un regolatore integrato tipo Y120M12I

ROOV (relè di disconnessione dell'avvolgimento di eccitazione) è progettato per disconnettere l'avvolgimento di eccitazione del generatore quando si utilizza un dispositivo torcia elettrica (EFD). Il motivo è che le candele EPI sono progettate per una tensione di 19 V, quindi dopo aver avviato il motore e averlo fatto funzionare utilizzando l'EPI, se il generatore inizia a produrre energia elettrica, le candele si guastano.

Il relè dell'interruttore di terra (PBM) svolge due funzioni. La prima consiste, dopo aver acceso il VPS, interrompere il circuito del pulsante staccabatteria in modo da escludere la possibilità di scollegare le batterie dalla rete di bordo mentre il motore è in funzione (non mostrato in Figura 14.9). Il secondo è accendere il circuito di eccitazione iniziale del generatore. Ciò è stato fatto per alleviare il carico sui contatti VPS, poiché la corrente durante l'eccitazione iniziale del generatore può raggiungere 5 A. Su un veicolo KamAZ, lo strumento e l'interruttore di avviamento commutano solo il circuito di avvolgimento RVM e il controllo del regolatore di tensione circuito, dove la corrente è una frazione di ampere.

La spia svolge una funzione diagnostica. Dopo l'accensione, il VPS si accende e segnala la funzionalità del circuito di eccitazione iniziale del generatore. Dopo aver avviato il motore, dovrebbe spegnersi; se ciò non accade, o la spia si accende durante la guida, il generatore per qualche motivo non genera energia elettrica.

Funzionamento del regolatore di tensione.

Come notato sopra, quando il VPS è acceso nella prima posizione, la tensione viene applicata al terminale "B" del regolatore di tensione (Figura 14.10) e attraverso il resistore R4 la corrente scorre nel circuito di base del transistor VT2, che conduce alla sua apertura. In questo caso, l'avvolgimento di eccitazione del generatore è collegato al circuito di potenza attraverso la giunzione emettitore-collettore del transistor VT2. La tensione al diodo zener composito VD1 viene fornita dal blocco di diodi aggiuntivi del generatore attraverso il terminale "D" del regolatore di tensione e un partitore di tensione realizzato sui resistori R1, R2. Mentre la tensione del generatore è bassa e sul diodo Zener è inferiore alla tensione di stabilizzazione, il diodo Zener è chiuso, non scorre corrente attraverso di esso e quindi nel circuito di base del transistor VT1, il transistor VT1 è chiuso.

All'aumentare della tensione sul terminale “+” del generatore, aumenta all'uscita dal blocco di diodi aggiuntivi, e quindi al partitore di tensione e al diodo zener VD1. Quando questa tensione raggiunge il valore della tensione di stabilizzazione, il diodo zener VD1 sfonda, la corrente inizia a fluire attraverso di esso nel circuito di base del transistor VT1, che si apre e con la sua transizione emettitore-collettore cortocircuita l'uscita di base del transistor VT2 a terra. Il transistor VT2 si chiude, interrompendo il circuito di alimentazione dell'avvolgimento di campo. La corrente di eccitazione diminuisce, la tensione del generatore diminuisce, il diodo zener VD1 e il transistor VT1 si chiudono, il transistor VT2 si apre, l'avvolgimento di eccitazione viene ricollegato al circuito di alimentazione, la tensione del generatore aumenta, ecc., Il processo si ripete.

Pertanto, la tensione del generatore viene regolata dal regolatore in modo discreto, modificando il tempo relativo di inclusione dell'avvolgimento di eccitazione nel circuito di alimentazione. Se la velocità di rotazione del rotore del generatore è aumentata o il suo carico è diminuito, il tempo di commutazione dell'avvolgimento di campo diminuisce, se la velocità di rotazione è diminuita o il carico è aumentato, aumenta;

Il diodo VD2, quando chiude il transistor VT2, impedisce pericolosi picchi di tensione derivanti dalla disconnessione del circuito di avvolgimento di campo, che presenta un'induttanza significativa. In questo caso, la corrente dell'avvolgimento di campo può essere chiusa attraverso questo diodo e non si verificano picchi di tensione pericolosi. Pertanto, il diodo VD2 è chiamato diodo di spegnimento. La resistenza R3 è la resistenza di feedback. Quando il transistor VT2 si apre, è collegato in parallelo alla resistenza R2 del partitore di tensione. In questo caso, la tensione sul diodo zener VD2 diminuisce, il che accelera la commutazione del circuito regolatore e aumenta la frequenza di questa commutazione. Il condensatore C1 è un filtro che protegge il regolatore dall'influenza degli impulsi di tensione al suo ingresso.

Sull'auto degli Urali sono installati i generatori G-288E o 1702.3771 insieme al regolatore di tensione 2712.3702.

La composizione del gruppo elettrogeno dell'auto degli Urali è simile alla KamAZ, differisce in quanto il regolatore di tensione si trova separatamente dal generatore e nel circuito di carica è installato un amperometro.

Specifiche tecniche generatore G 288E:

Tensione nominale, V - 28

Corrente di carico massima/nominale, A - 40/36

Potenza massima, W - 1100

Il generatore ha un design simile, tranne per il fatto che il regolatore di tensione è realizzato separatamente, per ridurre l'ondulazione della tensione raddrizzata, un condensatore è costruito tra i bus dell'unità raddrizzatore e un contagiri e un relè di blocco dell'avviamento sono collegati al "~ " terminale.

Un regolatore di tensione senza contatto con tre livelli di regolazione è un dispositivo elettronico basato su elementi a semiconduttore. La tensione viene regolata dall'interruttore 14 (Figura 14.11), situato sul coperchio anteriore del regolatore. La posizione della leva dell'interruttore corrisponde alle tensioni: massima, media e minima. I contrassegni del livello di tensione si trovano sul coperchio anteriore del regolatore.

La tensione mantenuta dal regolatore corrisponde a 26,5 - 27,9 V - al livello minimo, 28,1 - 28,7 V al livello medio, 28,7 - 30,1 V - al livello massimo di impostazione.

La regolazione dei livelli di tensione generati dal generatore viene effettuata per evitare la sottocarica e il sovraccarico delle batterie, indipendentemente dalle condizioni climatiche. Se la temperatura ambiente è 0°C o inferiore, è necessario spostare la leva dell'interruttore sulla posizione “MAX”. A una temperatura di 0°C e superiore – sulla posizione “MIN” per evitare che l'elettrolito evapori. Se le batterie sono scariche o l'elettrolito è evaporato, impostare la leva sulla posizione "SR".

1 – ventilatore; 2 – puleggia; 3, 7 – cuscinetti a sfera; 4 – rotore; 5 – spazzole; 6 – coperchio portaspazzole; 8 – anelli di contatto; 9 – blocco raddrizzatore; 10 – copertura dal lato degli anelli collettori; 11 – statore; 12 – copertura lato guida; 13 – corpo; 14 – interruttore; 15, 16, 17 – terminali

Figura 14.11 - Generatore G 288E e regolatore di tensione 2712.3702

Il regolatore del relè (Figura 14.12) è costituito da transistor al silicio e funziona con il generatore G 288E. Il regolatore è dotato di terminali “+” e “Ш”, che servono per collegarsi alla rete di bordo. Il ruolo del terminale negativo è svolto dalla vite a cui è collegato il filo negativo.

Figura 14.12 - Elettrico schema elettrico gruppo elettrogeno dell'auto Ural 4320-31

Il design del circuito del regolatore di tensione è simile a quello discusso in precedenza. L'elemento di confronto sono i diodi zener VD2, VD5, che controllano il transistor di amplificazione VT2, il transistor di potenza - VT1, il partitore di tensione comprende R3, R6 -R8, il resistore di retroazione R2, il diodo di spegnimento - VD1.

Quando la tensione del generatore è inferiore a quella regolabile, i diodi zener VD2, VD5 sono chiusi e anche il transistor VT2 è chiuso, poiché la sua base è collegata al negativo tramite il resistore R5. Un potenziale positivo viene applicato alla base del transistor VT1 attraverso il resistore R1, i diodi VD3 e VD4, a seguito dei quali il transistor VT1, aprendosi, trasmette corrente nell'avvolgimento di eccitazione del generatore. La tensione del generatore aumenta.

Quando la tensione del generatore è superiore a quella regolata, il diodo zener VD2, VD5 e il transistor VT2 si aprono. In questo caso, la tensione alla base del transistor VT1 diminuisce bruscamente, a seguito della quale il transistor si chiude, spegnendo la corrente nell'avvolgimento di eccitazione del generatore. La tensione del generatore diminuisce finché il diodo zener non si chiude e la corrente di eccitazione appare attraverso il transistor VT1. Il processo considerato viene ripetuto mantenendo costante la tensione del generatore indipendentemente dalla velocità del motore.

Il generatore 6562.3701 del veicolo KamAZ, insieme al regolatore di tensione 2712.3702, funziona come il gruppo elettrogeno del veicolo Ural.

Il veicolo UAZ-3151 è dotato di un generatore G 250P2. Funziona insieme al regolatore di tensione 2702.3702 (Figura 14.13).

Figura 14.13 – Schema elettrico del gruppo elettrogeno dell'auto UAZ-3151

Il gruppo elettrogeno di un veicolo UAZ funziona in modo simile al gruppo elettrogeno dell'Ural 4320-31. Differisce dal fatto che l'avvolgimento dello statore del generatore è realizzato secondo il circuito a "stella", non è presente alcun condensatore nel raddrizzatore e nel regolatore di tensione è installato un diodo zener

Regole per il funzionamento del sistema di alimentazione

Quando si parcheggia l'auto è necessario spegnere batterie ricaricabili dall'impianto elettrico.

Non scollegare le batterie utilizzando l'interruttore della batteria mentre il motore è in funzione.

È vietato premere il pulsante di accensione del dispositivo torcia elettrica mentre il motore è in funzione per evitare guasti al regolatore di tensione.

Quando si eseguono lavori di saldatura elettrica su un'auto, le batterie devono essere scollegate e i cavi rimossi dai terminali “+” e “W” (“B”) del generatore. Il filo di terra della saldatrice deve essere collegato in prossimità della saldatura.