Трехфазный ток, индуктируемый в обмотках статора, подводится к кремниевому трехфазному выпрямителю, который состоит из шести кремниевых диодов, собранных внутри задней крышки генератора. После выпрямителя во внешнюю цепь подается уже постоянный электрический ток. Амперметр, с помощью которого контролируется работа генератора, установлен на щитке приборов в кабине.
На генераторе имеются три вывода: один из них положительный ( + ), второй шунт (Ш) и третий выведен на массу ( – ).
Применение генераторов переменного тока позволило уменьшить габариты генераторов, вес, повысить надежность, увеличить мощность по сравнению с генераторами постоянного тока.
Частота вращения коленчатого вала двигателя, а следовательно и ротора генератора, во время работы непостоянна. Чем больше частота вращения ротора, тем больше напряжение тока генератора и наоборот. Когда оно станет больше, чем напряжение тока аккумуляторной батареи, обмотка возбуждения будет питаться током генератора. Такие колебания напряжения влияют на нормальную работу потребителей тока.
Для поддержания в сети постоянного напряжения, вырабатываемого генератором независимо от частоты вращения ротора генератора, нагрузки, температуры и для защиты генератора от перегрузок служит реле – регулятор напряжения .
Регулятор напряжения автоматически поддерживает при средних и больших оборотах коленчатого вала двигателя напряжение генератора приблизительно постоянным, независимо от частоты вращения якоря генератора.
На автомобилях используют контактно – транзисторный реле – регулятор и бесконтактно – транзисторный регулятор. Контактно – транзисторный регулятор применяется на автомобилях ГАЗ -53А и состоит из двух электромагнитных реле (регулятора напряжения и реле защиты), транзистора, трех диодов и резисторов. При работе генератора ток в обмотку возбуждения попадает через транзистор. Если напряжение не превышает допустимого значения, ток поступает без ограничений. С увеличением напряжения намагниченный сердечник регулятора напряжения притягивает якорек и контакты смыкаются, транзистор перестает пропускать ток в обмотку возбуждения, ток поступает в обмотку через добавочные резисторы, напряжение уменьшается и контакты вновь размыкаются. Процесс повторяется с большой частотой.
У бесконтактного регулятора отсутствуют контакты, он более надежен в работе, так как контакты могут окисляться. Такой регулятор состоит из измерительного и регулирующего устройства.
Измерительный элемент – стабилитрон, который управляет тремя транзисторами. Выходной транзистор изменяет силу тока в цепи обмотки возбуждения генератора и тем самым поддерживает напряжение генератора в заданных пределах (12,5 – 13 В).
Регулятор с генератором соединяются проводами с закрытыми фиксирующими штепсельными разъемами, чем исключается короткое замыкание проводов на «массу».
В автомобилях аккумуляторная батарея и генератор включены параллельно. Когда напряжение генератора больше напряжение аккумуляторной батареи, ток от генератора через выпрямитель заряжает аккумуляторную батарею и питает потребителей.
Если напряжение генератора понижается и становится ниже напряжения аккумуляторной батареи, ток для питания потребителей поступает от аккумуляторной батареи.
В генераторах переменного тока присутствует эффект самоограничения максимальной силы тока. При увеличении тока нагрузки, возрастает ток в катушках обмотки статора, увеличивается магнитный поток статора. Он противодействует магнитному потоку ротора, результирующий магнитный поток уменьшается, уменьшается идуктируемое э.д. с. – происходит самоограничение силы тока. Самоограничение происходит еще и за счет увеличения индуктивного сопротивления обмотки, при увеличении частоты вращения ротора и повышения частоты тока в обмотках катушки статора.
Неисправности источников тока
К неисправностям аккумуляторной батареи относятся саморазряд, понижение емкости, полное прекращение действия, а также трещины и другие повреждения корпуса.
Саморазряд – это разряд батареи при отключенных потребителях. Саморазряд, не превышающий 1,0 -1,5% емкости батареи за сутки (полный разряд происходит за 60 – 100 суток). Является нормальным.
Причины ускоренного саморазряда, при котором батарея разряжается за несколько часов: электролит и грязь на поверхности батареи, вызывающие утечку тока, замыкание между собой положительных и отрицательных пластин осадком активной массы, скопившейся на дне бака на уровне ребер, а также загрязнение электролита посторонними примесями.
Понижение емкости батареи вызывается одной из следующих причин: сулфатация пластин, недостаточная плотность электролита, выпадение активной массы. Сульфатация происходит при глубоком (ниже 1, 7 В) разряде аккумуляторов или оставлении батарей разряженными на длительное время, при понижении уровня электролита в аккумуляторах, активная масса выпадает из –за чрезмерной плотности электролита или вследствие колебания пластин, вызванного перегрузкой аккумуляторной батареи при непрерывном включении стартера, более 10 секунд. А также при пуске стартером холодного двигателя., заправленного слишком вязким маслом.
Полное прекращение действия аккумуляторов (на выводных штырях отсутствует напряжение) наступает вследствие замыкания между собой разноименных пластин при поврежденных сепараторах или отрыва выводных штырей от бареток или межэлементных соединений.
Трещины корпуса появляются от ударов при ослабленном креплении аккумуляторной батареи в гнезде, при неосторожном перемещении, замерзании электролита пониженной плотности.
Ремонтируют батарей (разбирают, заменяют неисправные пластины, сепараторы, приваривают штыри и т.д. ) в специализированных мастерских.
Неисправности генераторов и реле – регуляторов. При их неисправностях уменьшается или полностью прекращается питание потребителей от генератора и заряд аккумуляторной батареи. Это обнаруживают по показаниям амперметра ( отсутствие зарядного тока на ходу автомобиля, при хорошо заряженной аккумуляторной батарее и исправном реле – регуляторе является нормальным), а также по недостаточному накалу ламп освещения при работе двигателя на средних и больших оборотах, слабому действию звукового сигнала и т. п. Чаще всего генератор работает ненормально по следующим причинам:
– слабое натяжение ремня привода генератора;
– загрязнение и износ коллектора или контактных щеток генератора;
– ослабление пружин щеток;
– замыкание или обрыв в обмотках генератора;
– нарушение регулировки;
– подгорание контактов и другие неисправности реле – регулятора;
– неисправности выпрямительного устройства.
Состояние коллектора и щеток контролируют осмотром, сняв защитную ленту и если требуется очищают коллектор и заменяют щетки.
Исправность обмоток генератора и реле – регулятора, регулировку реле – регулятора и состояние диодов выпрямительного устройства генератора проверяют в мастерской на специальном стенде.
Уход за источниками питания
Ежедневное обслуживание включает в себя. Проверить внешним осмотром состояние и крепление аккумуляторной батареи, генератора, реле – регулятора и соединяющих их проводов.
Первое и второе техническое обслуживание. Подтянуть крепления батареи, генератора, реле – регулятора и очистить их поверхности. Проверить уровень электролита в аккумуляторных батареях, степень заряженности батареи (по плотности электролита и напряжению на выводных штырях аккумуляторов под нагрузкой); состояние коллектора (контактных колец) и щеток генератора; действие и регулировку реле – регулятора.
Выполнение операций обслуживания источников тока. Аккумуляторная батарея. При первом техническом обслуживании проверяют плотность крепления батареи, покачивая ее руками в гнезде. Убеждаются, что бак не имеет трещин, вызывающих течь электролита. Поверхность батареи протирают концами или ветошью, смоченными в 10% растворе нашатырного спирта или соды, а затем насухо вытирают ветошью.
