A generátor úgy működik, hogy a mechanikus energiát elektromos energiává alakítja. Ez az elektromágneses indukció jelenségének köszönhető. Ez az elektromágneses indukció jelensége, amikor egy elektromosságot vezető vezeték, amely keresztezi egy mágneses mező mezővonalait, potenciálkülönbséget hoz létre az előbbi végeinél. Ez egy elektromos feszültség. A gépjárművek generátorának elve ugyanez.

Az autó generátora egy egyenirányítóval ellátott generátor.

Mire kell egy autónak egy generátor

Minden autónak elektromos energiára van szüksége a működéshez. A motor indítására és működtetésére, valamint az út megvilágítására szolgál. Az ellenőrző műszerek és a visszajelző lámpák is ezt használják a normál működéshez. Az elektromos akkumulátor gyorsan lemerül, amikor a jármű üzemben van. A motor működése közbeni feltöltés érdekében minden belsőégésű motorral rendelkező járművet generátorral szerelnek fel.

Autogenerátor összetétele és felépítése

Az autogenerátor a következő részekből áll:

  • Az állórész, amely elektromos acéllemezekből álló magból áll, amelyre három, alig egy milliméternél kisebb átmérőjű, rézzománcozott huzalból készült tekercs van tekerve. Ezek a tekercsek csillag alakban vannak összekötve, és szabad végeikhez egyenirányító diódák vannak csatlakoztatva.
  • Egy 6 pólusú magból és egy ebbe a szerkezetbe tekert, szigetelt rézhuzalból készült tekercsből álló rotor, amelynek vezetékeit két réz érintkezőgyűrűhöz csatlakoztatják. Ez a tekercs az autogenerátor gerjesztő tekercselése.
  • Egyenirányító diódablokk. Az áramköre 6 nagy teljesítményű diódából áll, amelyek két alumínium patkóra vannak elhelyezve és egymással párosítva. A kapcsolási módszer itt általában egy Larionov-áramkör. Ez az áramkör háromfázisú váltakozó feszültséget alakít át egyenfeszültséggé.
  • Duralumínium autogenerátor ház, a kimeneti csatlakozóval szigetelve, és a motorhoz való rögzítéshez szükséges elemekkel. Két részből áll, az első és a hátsó részből, amelyeket hosszú csavarok és anyák tartanak össze.
  • Feszültségszabályozó kefékkel. Az autogenerátor korábbi konstrukcióiban a feszültségszabályozót nem kombinálták a kefés egységgel, hanem külön, a motortérben helyezték el. A beépített és a külön feszültségszabályozóval rendelkező autogenerátor kapcsolási rajza némileg eltér.
  • Interferencia-elnyomó kondenzátor. A jármű fedélzeti hálózatában lévő rádióberendezések interferenciájának csökkentésére szolgál. A generátor kimenetével párhuzamosan van csatlakoztatva, azaz egyik vezetékét a készülék pozitív csatlakozójához, a másikat pedig a jármű "földjéhez" csatlakoztatják.
  • A meghajtó csigakerék, gyakran a hűtőlapáthoz csatlakozik.
    A jármű generátorának működési elve

A feszültségszabályozó áramkör lényegében egy áramerősítő negatív feszültség-visszacsatolással. Vagyis az autogenerátor kimeneti feszültségének növelése csökkenti a forgórész mezőtekercsén átfolyó áramot, ami gyengíti a mágneses mezőt, és ezáltal csökkenti a kimeneti feszültséget. A modern generátorokban egy három kis teljesítményű diódából álló kiegészítő egyenirányítót használnak a mező tekercselés táplálására. Ez megakadályozza, hogy a gyújtás kikapcsolásakor áram folyjon a mezőtekercselésen keresztül, és egyszerűsíti a töltés meglétének vagy hiányának kijelzését. A gyújtás bekapcsolásakor a feszültségszabályozó a jelzőlámpán keresztül kap feszültséget. Amíg nincs töltés, a generátor mezőáram átfolyik az izzón, és az izzó világít. Amint a generátor elkezd áramot termelni, a szabályozót további diódák táplálják, a jelzőlámpán átfolyó áram megszűnik, és az kialszik.

A jármű generátorának működési elve

Az egység működése

Amikor az áram átfolyik az autogenerátor mezőtekercsén, mágneses mező keletkezik a rotor körül.

A rotornak a motor által a hajtószíjon keresztül történő forgása a mágneses mező erővonalai az állórész tekercseléseit keresztezik. Ez EMF-et és váltakozó elektromos feszültséget eredményez a tekercselés csatlakozóin.

Ez utóbbit egy diódaegység alakítja át egyenfeszültséggé. Az akkumulátor töltéséhez szükséges egyenfeszültséget (13,9V és 14,2V között) egy feszültségszabályozó tartja fenn, amely, amikor a feszültség a maximális érték fölé emelkedik, csökkenti a gerjesztési áramot. Amikor a feszültség az alsó érték alá csökken, megnöveli azt. Ez minden autogenerátor felépítése.

Egy kis történelem

Az első autóipari generátorok egyenáramú generátorok voltak. Ezeket a generátorokat az 1960-as évek elejéig használták az autókban. A fő különbség a generátorokhoz képest az, hogy a mágneses mezőt létrehozó elektromágnesek helyhez kötöttek. Az EMK a forgórész tekercselésében van, amely ebben a mezőben forog. Az áram az egymástól elszigetelt félgyűrűkből származik, így minden kefén csak egy polaritás van. Hátránya a kefe-kollektor egység bonyolult felépítése és a kefék és a kollektorlemezek közötti érintkezőkön átfolyó nagy áram miatt alacsony megbízhatósága.

A jármű generátorának működési elve

Ezért amint az ipar elkezdte gyártani a megfelelő kapacitású félvezető diódákat, az autók egyenáramú generátorait felváltották a félvezető egyenirányítókkal ellátott generátorok. Az első autós generátorok egyenirányítói szelénből készültek. Nagy méretűek voltak, és üzemi hőmérsékletük sokkal alacsonyabb volt, mint a mai szilícium generátoroké. Ezért nem lehetett őket egy generátorban elhelyezni.

Az első feszültségszabályozók rezgők voltak. Ezek olyan relék voltak, amelyek a forgórész-tekercset tápláló áramkör gyakori rövid megszakításával szabályozták a gerjesztőáramot. Ezért a feszültségszabályozókat még mindig gyakran feszültségszabályozóként emlegetik. Rendszerint zárt érintkezőkkel rendelkeznek, amelyek az armatúra tekercset táplálják. Amikor a hálózati feszültséget megemelték, a relétekercs behúzta az armatúra tekercset, és megszakította az armatúra tápáramkörét. Ennek hatására a generátor kimeneti feszültsége csökken, a relé nem tartja tovább a magot, és a forgórész tápáramköre ismét bezárul.

Ezeket felváltották a diszkrét elemeken alapuló félvezető szabályozók. Aztán integrált feszültségszabályozókat, amelyek olyan kicsik voltak, hogy egyetlen egységgé egyesítették őket kefékkel, és a generátor házába illesztették őket.

A generátorok megbízhatósága

A járművekre szerelt generátorok megbízhatóságát és élettartamát leginkább a rotorcsapágyak, a kefekollektor-egység és a tekercsszigetelés minősége befolyásolja. Az első és az utolsó tényező elsősorban az alkatrészek gyártásához használt technológia szintjétől függ. Ez utóbbi hatását a rövidebb pólusú, érintkezés nélküli induktoros generátorok kifejlesztésével igyekeznek kiküszöbölni. Ezeket a generátorokat évtizedek óta használják traktorokban és mezőgazdasági gépekben. Az autókban még nem használják őket, mert még nem találták meg a módját, hogy kiküszöböljék fő hátrányaikat – kis teljesítménysűrűség, nagy feszültségimpulzációs amplitúdó és jelentős mágneses zaj -. Megbízhatóságuk azonban érezhetően nagyobb, mint a kefés elődeiké.

Similar Posts