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自動車用発電機:装置と動作原理
自動車用発電機:装置と動作原理
Anonim

どの車にもアタッチメントがあります。これらはノードとメカニズムであり、それなしではその作業は不可能です。アタッチメントには、スターター、パワーステアリングポンプ、エアコンコンプレッサー、インテークおよびエキゾーストマニホールド、クラッチが含まれます。ただし、このリストには自動車の発電機も含まれています。オンボードネットワークで安定した電圧を維持できるのは彼です。自動車の発電機の装置とその動作原理を知っている人はほとんどいません。しかし、この情報はすべてのドライバーに役立ちます。さて、このヒンジ付き要素がどのように機能するかを見てみましょう。

特徴

発電機は、機械的エネルギーを電流に変換する電気モーターです。

車のオルタネーター電圧
車のオルタネーター電圧

この要素は、内燃エンジンが作動しているときに電気機器に電力を供給したり、車のバッテリーを充電したりするために使用されます。現代の車はすべて自動車オルタネーターを使用しています。

どこにありますか

多くの場合、このメカニズムはエンジンの前にあります。それはベルト(川または歯付きタイプ)によってクランクシャフトから働きます。通常、自動車メーカーは発電機をエンジンに対して最も高い位置に配置します。ただし、エンジンクランクケースのほぼ\ u200b\u200b付近に機構が取り付けられているモデルもあります。メカニズムを可能な限り高い位置に配置することが重要なのはなぜですか?事実、自動車の発電機は水を非常に恐れています。少量の湿気でも損傷する可能性があります。したがって、メーカーは、水やその他の液体がこのメカニズムの表面に浸透する可能性を排除しようとしています。この要素が高い位置にあるほど、安全です。

デバイス

発電機の設計には以下が含まれます:

  • 固定子巻線。
  • 表紙。
  • 励起巻線。
  • ブラシノット。
  • 裏表紙。
  • スリップリング。
  • 極半分。
  • 整流器ユニット。
  • ドライブプーリー。
  • ファンインペラ。

また、このノードは異なるレイアウトを持つことができることに注意してください:

  • トラディショナル。
  • コンパクト。
車の発電機の接続
車の発電機の接続

違いは、ファン、整流器アセンブリ、およびドライブプーリーの構造にあります。それ以外の点では、自動車の発電機の装置と操作は同じです。従来のメカニズムとコンパクトなメカニズムはどちらも、ローター、整流器ユニット、ブラシアセンブリ、電圧レギュレーター、およびステーターで構成されています。これらすべてのコンポーネントは何のためにありますか?さらに検討してください。

ローター

このメカニズムは、発電機に磁場を発生させるために使用されます。回転子軸には励起巻線があります。後者は、それぞれに6つの突起がある特別なポールプレートに配置されます。また、シャフトにはコンタクトリングがあります。これは、励起巻線に電力を供給するのに役立ちます。通常、リングは銅でできています(それほど頻繁ではありませんが-真ちゅう製)。励起巻線のリード線はこれらの要素にはんだ付けされています。

また、ローターシャフトには1つまたは2つのファンインペラーがあります。それらは、発電機の運転中に巻線冷却を提供します。ローターの回転機構は、メンテナンスなしの2つのボールベアリングで構成されています。

Stator

その機能は交流を作ることです。車の発電機は必然的にこの要素を備えています。固定子は、巻線およびコアと構造的に統合されています。後者はいくつかのプレートのセットです。 36の巻線溝には、さらに3つの巻線があり、3相接続を形成します。メーカーは2種類の巻線を使用しています:

  • Wave。
  • ループバック。

接続自体はさまざまなテクノロジーを使用して実行されます:

  • スキーム「三角形」。この場合、巻線の両端は直列に接続されています。
  • 星型。ここでは、巻線の両端が一点で接続されています。

ケース

ジェネレーターのほとんどのコンポーネントが含まれています。ケースは、リアとフロントの2つのカバーで構成されています。 1つ目はスリップリングの側面にあり、2つ目はドライブプーリーの側面にあります。

発電機の動作原理
発電機の動作原理

これらの部品は長いボルトで結ばれています。蓋自体は非磁性アルミニウム合金で作られています。ケースには、換気窓と2つの取り付け脚も含まれています。

ブラシと整流器ユニット

ブラシアセンブリは、励起巻線からスリップリングに電流を転送するために使用されます。このノードはどのように編成されていますか?バネ付きの2本のグラファイトブラシで構成されています。全体の構造は、自動車オルタネーターの電圧レギュレーターと統合されています。

整流器ユニットについてです。正弦波電圧をオンボードネットワークの直流に変換する必要があります。このブロックはプレートで構成されています。それらはヒートシンクの機能を果たし、ダイオードもそれらに取り付けられています。ブロックには合計で6つの半導体ダイオードがあります。各フェーズには、このような要素が2つあります。 1つは車のオルタネーターのプラス端子に接続され、もう1つはマイナス端子に接続されています。通常、接続は取り付け場所でのはんだ付けまたは溶接によって行われます。

電圧レギュレータ

私たちは自動車の発電機の装置を研究し続けています。メカニズムの設計には、常に電圧レギュレーターがあります(ドライバーの俗語では「チョコレート」)。このアイテムは以下を持つことができます:

  • ハイブリッド接続。この場合、すべての放射性要素と電気駆動装置は、超小型電子厚膜要素を備えた回路で使用されます。
  • Integral。ここでは、出力段を除いて、レギュレータのすべての要素が薄膜マイクロエレクトロニクスによって実行されますテクノロジー。

「チョコレート」の主なタスクは、電圧を安定させることです。電圧は、クランクシャフトの回転数とオンボードネットワークの総負荷の変化によって変化する可能性があります。

発電機装置
発電機装置

この補正は、励起巻線電流の影響により自動的に行われます。レギュレータは、電流パルスの持続時間と周波数を変更します。最新の発電機には、熱補償付きのレギュレーターがあります。したがって、バッテリーの温度が低いほど、充電にかかる電圧が高くなります。

ジェネレータードライブ

すべての車両で、この装置はベルトを介してクランクシャフトによって駆動されます。後者は、ウェッジタイプまたはポリウェッジタイプにすることができます。最初のスコープは、従動プーリーの直径によって大幅に制限されます。エンジンが作動しているときのローターの回転数は、通常、クランクシャフトの速度の2〜3倍です。

多くの場合、車はVリブベルトを使用します。ドリブンプーリーの直径が小さいため、ベルトにより大きなギア比を実現できるため、より用途が広くなります。ドライブエレメントの張りは専用ローラーで調整します。

自動車発電機の動作原理

この機器はどのように機能しますか?その動作原理は次のとおりです。キーを回すと、バッテリーからの電流がブラシアセンブリを流れ、励起巻線に鳴ります。巻線に磁界が発生します。内燃機関のクランクシャフトが回転すると、発電機のローターも同時に作動します。後者の磁場は巻線に浸透します固定子。端子には交流電圧が発生します。特定の速度で、発電機は自己励起し始めます。したがって、巻線は発電機自体によって電力が供給されます。

自動車発電機の動作原理
自動車発電機の動作原理

整流器ユニットは、この電圧を直流に変換し始めます。エンジンの負荷の変化に伴い、いわゆる。 "チョコレート"。レギュレーターは、発電機の巻線をオンにする頻度を修正します。速度が上がると、スイッチオン時間は短くなります。逆に、負荷が下がると周波数が上がります。

ブラシレスジェネレーター

一部の車はブラシレス機構を備えています。その設計では、それはプレスされた変圧器の鉄板を備えたローターを持っています。巻線は固定子に配置されます。そして、固定子と回転子の間のギャップの磁率を補正することによって起電力が形成されます。

車のオルタネーターの仕様

このメカニズムの主なパラメータは次のとおりです。

  • 定格電流。これは毎分6000回転の速度でのピーク出力電流です。
  • 定格電圧。車両の電気システムのタイプに応じて、このパラメーターは12または24 Vです。ほとんどの車とSUVは12ボルトの回路を使用します。
  • パワー。車のオルタネーターは60または120アンペアのいずれかです。それはすべて車のタイプとエンジン自体のサイズに依存します。ほとんどの車について言えば、80アンペアを使用することがよくありますジェネレーター。

診断

自分の手で発電機の状態を確認できますか?専門家は、従来のマルチメータを使用してガレージの状態で要素を診断することが可能であると言います。ただし、その前に、自動車の発電機の接続を確認し、すべての接続が機能していることを確認する必要があります。車のボンネットを開けて、ドライブベルトを見つけます。親指の圧力で1〜1.5センチの深さまで曲がるような力で伸ばす必要があります。正確な値について言えば、このたわみは10 kgfの力で測定されます。

車の発電機の操作
車の発電機の操作

最初の段階で、電圧レギュレータがチェックされます。これを行うには、マルチメータを電圧計モードに移行します。ヘッドライトをつけたまま中速で10分間エンジンを暖めます。次に、発電機の質量の出力とそのプラスの電圧を測定します。公称値は13.5〜14.6 Vです。数値がこれより少ないか多い場合は、レギュレーターが機能していないため、交換する必要があります。

次に、ダイオードブリッジの診断に進みます。交流を測定するモードでデバイスの電源を入れます。プローブをクランプ「30」とジェネレーターの質量に接続します。電圧は0.5V以下にする必要があります。そうしないと、ダイオードブリッジが正しく機能しません。アースへの故障を確認するには、発電機の電源を切り、30番目のプラス端子に適した発電機コードを取り外します。次に、プローブを備えたマルチメータを、切断されたジェネレータドライブと端子に接続します。放電電流は0.5mAを超えてはなりません。彼がさらに、巻線またはダイオード自体の絶縁が破壊されました。

反動電流の確認

注意:反動電流は、マルチメータに追加されたプローブを使用して測定されます。この要素は、ワイヤーが覆われる一種のクランプであり、電流強度が測定されます。では、ジェネレーターをどのようにテストしますか?これを行うには、30番目の端子のクランプにつながるワイヤをプローブで覆います。エンジンを始動し、高速に保ちます。電灯、ストーブ、その他の電化製品の電源を入れます。次に、各消費者を個別に交互に測定します。測定値は、各消費者の測定値の合計を超えてはなりません。最大の不一致は5アンペアダウンです。

発電機の励起電流をチェックする必要はありません。これを行うには、エンジンを始動し、高速で5分間実行します。次に、端子67のあるワイヤの周りに測定プローブを配置します。読み取り値は、励起電流の強さに等しくなります。稼働中の発電機では、この数値は約3〜7アンペアです。

車のオルタネーター装置
車のオルタネーター装置

励起巻線を確認するには、「チョコレート」とブラシホルダーを分解する必要があります。デバイスを抵抗計モードに移行し、プローブをスリップリングに適用します。抵抗レベルは5〜10オームである必要があります。次に、1つのプローブを固定子に接続します。いずれかのコンタクトリングで2番目を保持します。デバイスは、無限に大きな抵抗を示す必要があります。そうでない場合は、巻線がアースに短絡しています。

結論

だから私たちは理解しました車の発電機とは何ですか、そしてそれをチェックする方法。ご覧のとおり、診断は手動で行うことができます。ただし、この問題を理解するには、少なくとも表面的にはデバイスと要素のアルゴリズムを知っている必要があります。

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