2.2 АВТОМОБИЛЬНЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ
Долгое время основным источником электрической энергии на автомобилях являлись генераторы постоянного тока, которые обеспечивали требования эксплуатации автомобилей выпуска до 60-х годов по максимальной мощности, характеристикам и сроку службы. Начало 60-х годов в отечественном автомобилестроении характеризовалось значительным увеличением срока службы автомобилей, снижением эксплуатационных затрат на обслуживание и ремонт, повышением требований к безопасности дорожного движения и комфорту пассажиров. В связи с этим выявилась необходимость значительного увеличения мощности генератора, срока его службы, улучшения характеристик и снижения эксплуатационных затрат. Одновременно существенно повысились требования к максимальной частоте вращения и габаритным размерам генератора исходя из условий его компоновки в ограниченном подкапотном пространстве автомобиля.
Удовлетворение указанным требованиям путем совершенствования конструкции и технологии производства генераторов постоянного тока, учитывая низкую надежность работы в эксплуатации щеточно-коллекторного узла и малый срок его службы, а также большие габариты и массу генератора, практически оказалось неосуществимо. С помощью научного поиска и исследований было определено новое направление в развитии автомобильных генераторов. Ими явились генераторы переменного тока.
Название "генератор переменного тока" несколько условно и касается в основном особенностей внутренней его конструкции, так как этот генератор имеет встроенные полупроводниковые выпрямители и питает потребители постоянным (выпрямленным) током.
В генераторах постоянного тока таким выпрямителем является щеточно-коллекторный узел, выпрямляющий переменный ток, полученный в обмотках якоря. Развитие полупроводниковой техники позволило применить в генераторах переменного тока более совершенный выпрямитель на полупроводниковых вентилях (диодах). При этом генератор получил качества, которые обеспечили ему широкое распространение в автомобилестроении.
Основными технико-экономическими преимуществами генераторов переменного тока перед генераторами постоянного тока являются: уменьшение в 1,8...2,5 раза массы генератора при той же мощности и примерно в 3 раза расхода меди; большая максимальная мощность при равных габаритах; меньшее значение начальных частот вращения и обеспечение более высокой степени заряженности аккумуляторных батарей; значительное упрощение схемы и конструкции регулирующего устройства вследствие исключения из него элемента ограничения тока и реле обратного тока; уменьшение стоимости эксплуатационных затрат в связи с большей надежностью работы и повышенным сроком службы.
Первые автомобильные генераторы переменного тока были спроектированы для работы с отдельными селеновыми выпрямителями и вибрационными регуляторами напряжения. Селеновые выпрямители имели значительные размеры и их приходилось размещать отдельно от генератора в местах, где обеспечивалось хорошее охлаждение. Для соединения селенового выпрямителя с генератором требовалась дополнительная проводка.
Кроме того, селеновые выпрямители недостаточно теплостойки и допускают максимальную рабочую температуру не выше + 80 °С. Поэтому в дальнейшем селеновые выпрямители были заменены выпрямителями, состоящими из кремниевых диодов, которые более теплостойки и имеют значительно меньшие размеры, что позволяет размещать их внутри генератора.
На смену вибрационным регуляторам напряжения пришли сначала контактно-транзисторные, а затем бесконтактные на дискретных элементах и бесконтактные интегральные регуляторы. Габариты интегральных регуляторов позволяют встраивать их в генератор, который со встроенными регулятором и выпрямительным блоком называется генераторной установкой.
Для автомобильных генераторов надежность и срок службы определяются в основном тремя факторами: качеством электрической изоляции; качеством подшипниковых узлов; надежностью щеточно-контактных устройств.
Первые два фактора зависят от уровня развития смежных производств. Третий фактор может быть исключен посредством разработки бесконтактных генераторов, имеющих более высокую надежность и, следовательно, больший ресурс, чем контактные. Это обстоятельство стимулировало создание автомобильных бесконтактных генераторов переменного тока с электромагнитным возбуждением — индукторных генераторов и генераторов с укороченными полюсами.
Индукторные генераторы нашли широкое применение на тракторах и сельхозмашинах благодаря простоте конструкции, надежности при работе в тяжелых условиях эксплуатации (пыль, грязь, влага, вибрации) и невысокой стоимости.
Применение на автомобилях существующих конструкций индукторных генераторов сдерживается из-за их основных недостатков:
невысоких удельных показателей;
повышенного уровня пульсации выпрямленного напряжения;
повышенного магнитного шума.
Дальнейшее совершенствование конструкции и устранение вышеперечисленных недостатков позволят применять индукторные генераторы на автомобилях.
Производительность бесщеточных генераторов с укороченными полюсами только начинается, а первыми моделями этого семейства являются генераторы 45.3701 и 49.3701, которые планируется устанавливать на автомобили семейства УАЗ.
ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ГЕНЕРАТОРОВ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
Упрощенная схема устройства автомобильного генератора переменного тока с клювообразным ротором представлена на рис. 1.2.
Генератор имеет следующие основные конструктивные элементы: неподвижный статор 10, набранный из пластин электротехнической стали; обмотку статора 11, вращающийся ротор с клювообразными полюсами 3 и расположенную между ними втулку 9; обмотку возбуждения 2, выводы которой припаяны к двум изолированным от вала и друг от друга медным контактным кольцам 7, крышку 12 со стороны привода и крышку 4 со стороны контактных колец, выполненные из алюминиевого сплава, в которых установлены шарикоподшипники 14 и 5 с двусторонним резиновым уплотнителем и одноразовой закладкой смазки на весь срок службы. Крышки имеют вентиляционные отверстия и крепежные лапы для крепления генератора на двигателе.
В крышке со стороны контактных колец установлен пластмассовый щеткодержатель 8 с двумя прямоугольными медно-графитовыми щетками б и выпрямительный блок /. При помощи крыльчатки 15 создается притяжная вентиляция для охлаждения генератора. Привод генератора осуществляется при помощи шкива 13.
Принцип действия генератора заключается в следующем. При включении замка зажигания на обмотку возбуждения подается напряжение аккумуляторной батареи, которое вызывает появление тока возбуждения. Ток возбуждения, проходя по обмотке возбуждения, создает магнитный поток, рабочая часть которого распределяется по клювообразным полюсам одной полярности. Выходя из полюсов, магнитный поток пересекает воздушный зазор, проходит по зубцам и спинке статора, еще раз пересекает воздушный зазор, входит в клювообразные полюсы другой полярности и замыкается через втулку и вал.
При вращении ротора под каждым зубцом статора проходит попеременно то положительный, то отрицательный полюс, т. е. магнитный поток, пересекающий обмотку статора, изменяется по величине и направлению (рис. 1.3).
При этом в обмотках фазы будет индуцироваться переменная по величине и направлению ЭДС, действующее значение которой
где — частота;
— число витков обмотки одной фазы;
— обмоточный коэффициент;
— магнитный поток.
Частота
где р — число пар полюсов; п — частота вращения.
Значение обмоточного коэффициента kоб зависит от числа пазов статора, приходящихся на полюс и фазу:
q = z / (2 рт),
где z — число пазов; m — число фаз.
Для отечественных генераторов характерны следующие параметры:
z............ 18 36 72
k об.......... 0,866 1 0,966
q........... 0,5 1,0 2
В фазах обмотки статора синхронного генератора индуцируется ЭДС, описываемая зависимостью (1.1), которую можно переписать в более простом виде:
где С — постоянный коэффициент; С = 4,44
Характер изменения ЭДС в проводниках обмотки статора зависит от кривой распределения магнитной индукции в зазоре, которая определяется формой полюса. Форму полюса делают такой, чтобы форма ЭДС приближалась к синусоиде.
В автомобильных генераторах наибольшее применение нашли трехфазные мостовые двухполупериодные схемы выпрямления. В этих схемах наиболее благоприятное соотношение между, выпрямленной мощностью P и мощностью генератора Р (теоретически Р = 1,045 ). Трехфазная мостовая схема выпрямления обеспечивает относительно небольшие пульсации выпрямленного напряжения, что является одним из важных требований к автомобильным генераторам в связи с широким применением электроники на автомобиле.
Выпрямитель для трехфазной системы содержит шесть силовых полупроводниковых диодов, три из которых: VD1, VD3 и VD5 соединены с выводом "+" генератора, а другие три: VD2, VD4 и VD6 с выводом "—" ("массой"'). При необходимости форсирования мощности генератора применяется дополнительное плечо выпрямителя на диодах VD7. VD8, показанное на рис.1, пунктиром. Такая схема выпрямителя может иметь место только при соединении обмоток статора в "звезду", т. к. дополнительное плечо запитывается от "нулевой" точки "звезды".
У значительного количества типов генераторов зарубежных фирм обмотка возбуждения подключается к собственному выпрямителю, собранному на диодах VD9—VD 11.Такое подключение обмотки возбуждения препятствует протеканию через нее тока разряда аккумуляторной батареи при неработающем двигателе автомобиля. Полупроводниковые диоды находятся в открытом состоянии и не оказывают существенного сопротивления прохождению тока при приложении к ним напряжения в прямом направлении и практически не пропускают ток при обратном напряжении.
Работает мостовая трехфазная схема выпрямления следующим образом. Предположим, что обмотки статора генератора соединены по схеме "звезда" (рис. 1.4, а).
В каждый данный момент времени работает тот диод первой группы, у которого анодный вывод в это время имеет наибольший положительный потенциал относительно нейтральной точки N генератора, а вместе с ним — диод второй группы, у которого катодный вывод имеет наибольший по абсолютному значению отрицательный потенциал относительно этой же точки. Частота пульсации выпрямленного напряжения при такой схеме выпрямления равна удвоенному числу фаз генератора, т. е. шесть пульсации за период (рис. 1.4, б).
Остается рассмотреть принцип работы плеча выпрямителя, содержащего диоды VD7 и VD8. Если бы фазные напряжения изменялись чисто по синусоиде, эти диоды вообще не участвовали бы в процессе преобразования переменного тока в постоянный. Однако в реальных генераторах форма фазных напряжении отличается от синусоиды. Она представляет собой сумму синусоид, которые называются гармоническими составляющими или гармониками - первой, частота которой совпадает с частотой фазного напряжения, и высшими, главным образом, третьей, частота которой в три раза выше, чем первой. Представление реальной формы фазного напряжения в виде суммы двух гармоник (первой и третьей) показано на рис.2. Из электротехники известно, что в линейном напряжении, т. е. в том напряжении, которое подводится к выпрямителю и выпрямляется, третья гармоника отсутствует. Это объясняется тем, что третьи гармоники всех фазных напряжений совпадают по фазе, т. е. одновременно достигают одинаковых значений и при этом взаимно уравновешивают и взаимоуничтожают друг друга в линейном напряжении. Таким образом, третья гармоника в фазном напряжении присутствует, а в линейном - нет. Следовательно мощность, развиваемая третьей гармоникой фазного напряжения не может быть использована потребителями. Чтобы использовать эту мощность добавлены диоды VD7 и VD8, подсоединенные к нулевой точке обмоток фаз, т. е. к точке где сказывается действие фазного напряжения. Таким образом, эти диоды выпрямляют только напряжение третьей гармоники фазного напряжения. Применение этих диодов увеличивает мощность генератора на 5...15% при частоте вращения более 3000 мин"'
Выпрямленное напряжение, как это показано на рис.1, носит пульсирующий характер. Эти пульсации можно использовать для диагностики выпрямителя. Если пульсации идентичны — выпрямитель работает нормально, если же картинка на экране осциллографа имеет нарушение симметрии — возможен отказ диода. Проверку эту следует производить при отключенной аккумуляторной батарее. Следует обратить внимание на то, что под термином "выпрямительный диод", не всегда скрывается привычная конструкция, имеющая корпус, выводы и г. д. иногда это просто полупроводниковый кремниевый переход, загерметизированный на теплоотводе.
Применение в регуляторе напряжения электроники и особенно, микроэлектроники, т. е. применение полевых транзисторов или выполнение всей схемы регулятора напряжения на монокристалле кремния, потребовало введения в генераторную установку элементов защиты ее от всплесков высокого напряжения, возникающих, например, при внезапном отключении аккумуляторной батареи, сбросе нагрузки. Такая защита обеспечивается тем, что диоды силового моста заменены стабилитронами. Отличие стабилитрона от выпрямительного диода состоит в том, что при воздействии на него напряжения в обратном направлении он не пропускает ток лишь до определенной величины этого напряжения, называемого напряжением стабилизации. Обычно в силовых стабилитронах напряжение стабилизации составляет 25...30 В. При достижении этого напряжения стабилитроны "пробиваются ", т. е. начинают пропускать ток в обратном направлении, причем в определенных пределах изменения силы этого тока напряжение на стабилитроне, а. следовательно, ч на выводе "+ " генератора остается неизменным, не достигающем опасных для электронных узлов значении. Свойство стабилитрона поддерживать на своих выводах постоянство напряжения после "пробоя" используется и в регуляторах напряжения.
Для соединения фазных обмоток по схеме "звезда" справедливы следующие соотношения:
где — соответственно линейное и фазное напряжение;
— соответственно линейная и фазная сила тока.
К выпрямителю подается линейное напряжение генератора. Выпрямленное напряжение пульсирует с частотой в 6 раз большей частоты переменного напряжения генератора, т. е.
Минимальное значение выпрямленного напряжения равно 1,5 максимальное 1,73 . Пульсация выпрямленного напряжения при соединении обмоток генератора по схеме "звезда"
Среднее значение выпрямленного напряжения (период пульсации Т/6)
где Т— период времени; — угловая частота.
Следовательно, пульсация выпрямленного напряжения
Например, при среднем значении выпрямленного напряжения 14 В пульсация равна 1,95 В. При этом максимальное значение выпрямленного напряжения 14,65 В, а минимальное 12,7 В.
Ток при подключении к выпрямителю активной нагрузки
где — сопротивление нагрузки.
Форма выпрямленного тока имеет такой же вид, как и выпрямленного напряжения, т. е. выпрямленный ток будет пульсирующим с амплитудой
Среднее значение выпрямленного тока
Действующее значение фазного тока
или
При рассмотрении соотношений напряжении и токов генератора переменного тока со встроенным выпрямителем следует учитывать, что диоды выпрямителя не являются идеальными ключами и что форма кривой напряжения отлична от синусоиды. Поэтому в реальных условиях значения выпрямленного тока и напряжения будут отличаться от теоретических.
ХАРАКТЕРИСТИКИ ГЕНЕРАТОРОВ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
Внешняя характеристика, т. е. зависимость напряжения генератора от тока const, может определяться при самовозбуждении и независимом возбуждении. Аналитическое выражение зависимости напряжения и напряжения от тока для фазных величин имеет следующий вид:
где — полное сопротивление генератора.
Снижение напряжения при увеличении нагрузки (рис. 1.5) происходит из-за падения напряжения в активном и индуктивном сопротивлениях обмоток статора, размагничивающего действия реакции якоря, уменьшающей магнитный поток в воздушном зазоре, из-за падения напряжения в цепи выпрямителя, а в случае самовозбуждения прибавляется падение напряжения на обмотке возбуждения. Из семейства внешних характеристик определяется максимальный ток, который обеспечивается при заданном или регулируемом значении напряжения.
Скоростная регулировочная характеристика (п) (рис. 1.6, а) обычно определяется при нескольких значениях тока нагрузки. Минимальное значение тока возбуждения определяется при токе нагрузки генератора, равном нулю, и максимальной частоте вращения. Скоростные регулировочные характеристики позволяют определить диапазон изменения тока возбуждения с изменением нагрузки при постоянном напряжении.
Токоскоростная характеристика (п) (рис. 1.6, б) имеет важное значение при разработке и выборе генератора.
Все современные автомобильные генераторы обладают свойством самоограничения максимального тока. Это связано с тем, что с увеличением частоты вращения ротора генератора, а следовательно, с увеличением частоты индуцированного в обмотке статора переменного тока увеличивается индуктивное сопротивление обмотки статора генератора, пропорциональное квадрату числа витков в фазе. Вследствие этого с увеличением частоты вращения ток генератора увеличивается медленнее, асимптотически стремясь к некоторому предельному значению. При замыкании внешней цепи на сопротивление нагрузки индуцированная в обмотке статора электродвижущая сила вызывает ток
где — соответственно активное и индуктивное сопротивление обмоток статора.
Выразив индуктивное сопротивление статора через частоту и индуктивность, а затем через частоту вращения и индуктивность:
где L — индуктивность статора; — постоянный коэффициент;
и учитывая зависимость (1.2), получим следующее выражение для тока генератора:
При малой частоте вращения индуктивная составляющая сопротивления ( ) мала по сравнению с активной составляющей и ею можно пренебречь. При этом ток будет возрастать пропорционально частоте вращения (начальная часть характеристики на рис. 1.6, б):
С увеличением частоты вращения индуктивная составляющая возрастает и становится значительно больше активной составляющей, следовательно, последней можно пренебречь. При этом ток будет постоянным, не зависящим от частоты вращения, а определяемым параметрами обмоток генератора и магнитным потоком:
БЕСКОНТАКТНЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ С ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ ВОЗБУЖДЕНИЕМ
К бесконтактным генераторам с электромагнитным возбуждением относятся индукторные генераторы и генераторы с укороченными клювами. Упрощенная схема устройства индукторного генератора представлена на рис. 1.7.
Работает генератор следующим образом. Обмотка возбуждения, по которой протекает постоянный ток, создает в магнитной системе поток (показан пунктиром), который при вращении ротора остается постоянным по величине и направлению. Этот поток замыкается, проходя через воздушный зазор между втулкой 2 и валом 3, ротор 5, зубцы которого выполнены в виде звездочки, воздушный зазор между ротором и статором, магнитопровод статора б и крышку 4.
Изменение магнитного потока в якоре при вращении ротора происходит за счет изменения магнитного сопротивления воздушного зазора между зубцами статора и ротора. Магнитный поток Ф у индукторных генераторов пульсирующий (рис. 1.8). Магнитный поток в воздушном зазоре периодически изменяется от когда оси зубцов ротора и статора совпадают, до когда оси зубцов ротора и статора смещены на угол 180 электрических градусов. Таким образом, магнитный поток имеет среднюю постоянную
и переменную составляющую с амплитудой
Если принять изменение переменной составляющей магнитного потока в зубце по синусоидальному закону
то ЭДС холостого хода, наводимая в обмотке якоря, определится выражением
где — число витков в катушке; z — число последовательно включенных катушек фазы якоря.
Действующее значение ЭДС холостого хода
Зубец и впадина ротора (индуктора) генератора образуют пару полюсов, поэтому частота тока якоря в индукторе генератора
, где z — число зубцов ротора.
В генераторах с укороченными полюсами бесконтактность достигается за счет неподвижного крепления обмотки возбуждения 4 (рис. 1.9) с помощью немагнитной обоймы 1. Полюсы 2 клювообразной формы имеют длину меньше половины длины активной части ротора. В процессе вращения ротора магнитный поток возбуждения пересекает витки обмотки статора 3, индуцируя в них ЭДС. Эти генераторы просты по конструкции, технологичны. Роторы имеют малое рассеяние. К недостаткам можно отнести несколько большую, чем у контактных генераторов, массу при той же мощности. Также следует отметить трудность крепления обмотки возбуждения и обеспечения жесткости и механической прочности ее крепления.
КОНСТРУКТИВНОЕ ИСПОЛНЕНИЕ ГЕНЕРАТОРНЫХ УСТАНОВОК
По своему конструктивному исполнению генераторные установки можно разделить на две группы — генераторы традиционной конструкции с вентилятором у приводного шкива и генераторы так называемой компактной конструкции с двумя вентиляторами во внутренней полости генератора. Обычно "компактные" генераторы оснащаются приводом с повышенным передаточным отношением через поликлиновый ремень и поэтому по принятой у некоторых фирм терминологии, называются высокоскоростными генераторами. При этом внутри этих групп можно выделить генераторы, у которых щеточный узел расположен во внутренней полости генератора между полюсной системой ротора и задней крышкой и генераторы, где контактные кольца и щетки расположены вне внутренней полости. В этом случае генератор имеет кожух, под которым располагается щеточный узел, выпрямитель и, как правило, регулятор напряжения.
Любой генератор содержит статор с обмоткой, зажатый между двумя крышками — передней, со стороны привода, и задней, со стороны контактных колец. Крышки, отлитые из алюминиевых сплавов, имеют вентиляционные окна, через которые воздух продувается вентилятором сквозь генератор.
Генераторы традиционной конструкции снабжены вентиляционными окнами только в торцевой части, генераторы "компактной" конструкции еще и на цилиндрической части над лобовыми сторонами обмотки статора. "Компактную" конструкцию отличает также сильно развитое оребрение, особенно в цилиндрической части крышек. На крышке со стороны контактных колец крепятся щеточный узел, который часто объединен с регулятором напряжения, и выпрямительный узел. Крышки обычно стянуты между собой тремя или четырьмя винтами, причем статор обычно оказывается зажат между крышками, посадочные поверхности которых охватывают статор по наружной поверхности. Иногда статор полностью утоплен в передней крышке и не упирается в заднюю крышку, существуют конструкции, у которых средние листы пакета статора выступают над остальными и они являются посадочным местом для крышек. Крепежные лапы и натяжное ухо генератора отливаются заодно с крышками, причем, если крепление двухлапное, то лапы имеют обе крышки, если однолапное - только передняя. Впрочем, встречаются конструкции, у которых однолапное крепление осуществляется стыковкой приливов задней и передней крышек, а также двух-лапные крепления, при котором одна из лап, выполненная штамповкой из стали, привертывается к задней крышке, как, например, у некоторых генераторов фирмы Paris—Rhone прежних выпусков. При двух-лапном креплении в отверстии задней лапы обычно располагается дистанционная втулка, позволяющая при установке генератора выбирать зазор между кронштейном двигателя и посадочным местом лап. Отверстие в натяжном ухе может быть одно с резьбой или без, но встречается и несколько отверстий, чем достигается возможность установки этого генератора на разные марки двигателей. Для этой же цели применяют два натяжных уха на одном генераторе.
Статор генератора набирается из стальных листов толщиной 0,8...1 мм, но чаще выполняется навивкой "на ребро". Такое исполнение обеспечивает меньше отходов при обработке и высокую технологичность. При выполнении пакета статора навивкой ярмо статора над пазами обычно имеет выступы, по которым при навивке фиксируется положение слоев друг относительно друга. Эти выступы улучшают охлаждение статора за счет более развитой его наружной поверхности. Необходимость экономии металла привела и к созданию конструкции пакета статора, набранного из отдельных подковообразных сегментов. Скрепление между собой отдельных листов пакета статора в монолитную конструкцию осуществляется сваркой или заклепками. Практически все генераторы автомобилей массовых выпусков имеют 36 пазов, в которых располагается обмотка статора. Пазы изолированы пленочной изоляцией или напылением эпоксидного компаунда. В пазах располагается обмотка статора, выполняемая по схемам в виде петлевой распределенной или волновой сосредоточенной, волновой распределенной обмоток.
Эффективность работы генератора зависит от места его установки и типа привода. Необходимо обеспечить легкую установку и съем генератора, свободный доступ к коллектору и щечкам генератора постоянного тока или контактным кольцам и щеткам вентильного генератора, удаленность от нагреваемых частей двигателя, возможность дополнительного охлаждения.
Обычно генератор устанавливают на передней части двигателя таким образом, чтобы шкив генератора выступил вперед блока цилиндров. При такой установке обеспечивается дополнительный обдув генератора от вентилятора двигателя.
Привод генераторов на автомобиле и тракторе осуществляется от основного двигателя через ременную, цепную или шестеренчатую передачу. Наибольшее распространение для автотракторных генераторов получила ременная передача.
Ременная передача отличается эластичностью, бесшумностью в работе и простотой конструкции. Однако она обладает и рядом недостатков: большие размеры передачи (шкивы, ремень); значительный износ ремня; необходимость контроля и периодического натяжения ремня.
Цепная передача не обладает эластичностью и бесшумностью, однако она практически не изнашивается и не требует регулировки.
Шестеренчатая передача лишена указанных недостатков ременной передачи, но она более сложна, так как требует обеспечения точного расстояния между осями шестерни двигателя и ведомой шестерни генератора и не обладает эластичностью.
Если применяют ременную передачу, то крепление генератора к двигателю производят обычно на кронштейне.
Особое внимание следует обратить на совпадение оси профиля ручья шкива генератора с осью ручья ведущего шкива (несовпадение осей не должно превышать 1 мм), а также на натяжение приводного ремня. Оптимальная величина прогиба ремня составляет 10—15 мм. Контроль прогиба осуществляется нажатием пальцем - на середину ремня между шкивами генератора и двигателя. В случае слабого натяжения ремень проскальзывает на шкиве генератора, что вызывает снижение частоты вращения генератора, а следовательно, и силы тока, отдаваемого генератором. При сильном натяжении ремня резко повышается нагрузка на подшипниках генератора со стороны привода, что приводит к снижению срока службы генератора.
Применяют два варианта схем ременного привода:
клиновидный ремень охватывает ведущий шкив, расположенный на коленчатом валу двигателя, шкив вентилятора и шкив генератора (привод на три шкива);
генератор приводится во вращение индивидуальным приводом.
Неисправности генераторов возникают в основном при нарушении правил их эксплуатации, например отключении аккумуляторной батареи при работающем двигателе, замыкании клемм генератора на корпус при проверке “на искру”, неправильном натяжении приводного ремня.
Основные неисправности генераторов: плохой контакт между щетками и контактными кольцами; обрыв обмотки возбуждения; замыкание обмотки возбуждения на корпус ротора; междувитковое замыкание в катушке обмотки возбуждения; обрыв одной фазы в цепи обмотки статора; замыкание обмотки статора на сердечник; междувитковое замыкание в катушках обмотки статора; пробой диодов выпрямителя; повышенный шум при работе.
Основные порталы (построено редакторами)