Генераторы параллельного возбуждения. условия самовозбуждения генератора

Возможные неисправности

Перед тем, как снять генератор и произвести ремонт разобранного устройства, рассмотрим основные неисправности, характерные для этого узла:

При включенном зажигании не горит лампочка механизма. Как правило, такая проблема связана с поломкой замка зажигания, возможных обрывах в проводе либо поломкой предохранителя. В первую очередь, необходимо произвести диагностику предохранителей и проводки, электроцепь прозванивается с помощью тестера.
Лампочка узла не горит, при этом аккумулятор сильно разряжается, но контрольные приборы функционируют нормально. Обычно причина поломки в этом случае заключается в работоспособности генератора. Речь идет о возможном замыкании диодов, плохом контакте подключения обмотки возбуждения, выходе из строя реле или неработоспособности щеткодержателей. Кроме того, в некоторых случаях проблема может крыться в обрыве проводки которая идет от генераторного узла к контрольному щитку. Возможно, причиной является просто плохой контакт самой лампочки или ее выход из строя. Чтобы давая ток, узел мог работать нормально, все его элементы должны быть работоспособными. Если проблема заключается в щетках, то их необходимо заменить на аналогичные таких же размеров.
Лампочка узла работает при включенном моторе, при этом аккумулятор может перезаряжаться

В первую очередь, обратите внимание на работоспособность регулятора.
При функционирующем моторе лампочка на приборной панели горит очень ярко или только на 50%. В этом случае необходимо продиагностировать ремень генератора ВАЗ — возможно, он износился или просто ослаб

Проблему может решить замена ремешка или его натяжка. В некоторых случаях причина неисправности кроется в замыкании обмотки статора на массу или обрыве цепи. Также проблема может заключаться в неработоспособности диодов либо отпайке выходов ротора от контактных колец. Неисправность можно попытаться решить путем пайки выводов.
Если узел очень сильно шумит, для начала следует проверить подшипниковое устройство. Кроме того, появление шума может быть обусловлено замыканием обмотки статора на массу или замыканием одного из диодных компонентов (автор видео — Вячеслав Ляхов).

Схема подключения генератора ВАЗ-2101

Конструктивно генератор 2101 состоит из следующих основных элементов:

• Ротор – подвижная часть, вращается от коленчатого вала двигателя. Имеет обмотку возбуждения.
• Статор – неподвижная часть генератора, также имеет обмотку.
• Передняя и задняя крышки, внутри которых установлены подшипники. На них находятся проушины для крепления к ДВС. В задней крышке расположен конденсатор, необходимый для отсечения переменной составляющей тока.
• Полупроводниковый мост – называют «подковой» за сходство. Три пары полупроводниковых силовых диодов смонтированы на подковообразной основе.
• Шкив, на который надевается ремень генератора ВАЗ-2101. Ремень клиновидный (на современных авто применяется многоручейковый).
• Регулятор напряжения установлен в подкапотном пространстве, вдали от генератора. Но все же его нужно считать частью конструкции.
• Щетки смонтированы внутри генератора и передают напряжение питания к обмотке возбуждения (на роторе).

Особенности работы

Как может выглядеть неисправный узел, как снимать и как разобрать генератор, как осуществляется его переборка? Если на инжекторе или карбюраторе ВАЗ 21099 или 2109 устройство не дает зарядку, в первую очередь давайте разберемся в особенностях его функционирования, а именно в схеме питания.

Схема питания генератора

Схема питания узла

Итак, что включает в себя схема:

1. Сам генератор ВАЗ 2109.
2. Минусовой диод.
3. Дополнительный элемент.
4. Плюсовой диод.
5. Контрольная лампочка, она же сообщает водителю о разряде АКБ.
6. Приборная панель транспортного средства.
7. Вольтметр.
8. Блок с предохранителями, установленный в моторном отсеке под лобовым стеклом напротив водительского места.
9. Резисторные элементы, установленные в этот же блок.
10. Реле зажигания «девятки».
11. Сам замок.
12. АКБ.
13. Конденсаторное устройство.
14. Обмотка.
15. Реле регулятора напряжения генератора, установленное в моторном отсеке.

Следует отметить, что схема подключения генератора ВАЗ 2109 актуальна для всех машин с передним приводом восьмой линейки — и 2108, и 21099 (автор видео — Семен Педань).

Диагностика

В силу того, что цена нового генератора «кусается», а ремонтопригодность довольно таки высока многие автомобилисты своими руками устраняют в ваз 2110 неисправности генератора, что я и предлагаю вам сделать с помощью настоящей инструкции:

Неисправность №1

В случае, когда в щитке приборов контрольная лампочка показывает разряд аккумуляторной батареи, а при проверке тестером в электрической цепи автомобиля напряжение не поднимается выше 13,2 вольта необходимо проверить:

1. Натяжение приводного ремня генератора ваз- при необходимости подтяните;
2. На повреждение вентили блока выпрямителей – замена всего выпрямительного блока;
3. Диоды, питающие возбуждающую обмотку ротора – замена диодов или всего блока выпрямителей;
4. Вывода возбуждающей обмотки идущие от контактных колец на предмет их отпайки – припаять выводы/замена ротора или всего генератора в сборе.

Так же возможно короткое замыкание обмотки статора, ее обрыв или замыкание «на массу» (в этом случае появляется в ваз 2110 шум из генератора, генератор «воет»). Данные предположения проверяются с помощью омметра, при выявлении неисправности статор или весь генератор подлежат замене.

Неисправность №2

Контрольная лампа в щитке приборов так же сигнализирует о разрядке батареи, а тестер выдает значение напряжения в цепи автомобиля не менее 14,7 вольт:

Однозначно вышел из строя регулятор напряжения (замкнулись контакты вывода «DF» с «массой») – замена регулятора.

Неисправность №3

Отчетливо слышен в ваз 2110 шум генератора:

• Если прослушиваются звуки типа подвывания и повизгивания. При отключении проводов остаются, а при снятии приводного ремня исчезают, это значит что вышли из строя подшипники — замена подшипников (передний меняется в сборе с крышкой);
• Если же при отключении проводов шумы исчезают, это указывает на короткое замыкание обмоток статора замыкания их на «массу» — замена статора/генератора.

Так же в этом случае возможно замыкание одного из вентилей, что грозит заменой блока выпрямителей.

Неисправность№4

Контрольные лампы в щитке приборов при повороте ключом замка зажигания не загораются:

• Проверка в монтажном блоке предохранителя «F19» — замена (желательно выяснить причину выхода из строя предохранителя);
• Обрыв электрической цепи в комбинации приборов «выключатель зажигания» — проверьте целостность голубого провода с красной полосой, идущий от монтажного блока до замка зажигания, а так же провод оранжевого цвета идущего от щитка приборов к монтажному блоку;
• Неисправность группы контактов замка зажигания – проверьте тестером наличие контакта, при необходимости замените контактную группу или весь замок зажигания.

Принцип работы

Приступаем к самой интересной части нашей статьи. Итак, поворачиваем в замке ключ зажигания и:

1. На контактные кольца, через щеточный узел, а затем на обмотку возбуждения ротора поступает электрический ток;
2. В обмотке ротора, который начинает вращаться одновременно с коленчатым валом двигателя, находится магнитное поле, которое пронизывает обмотки статора, вследствие чего на его выводах напряжение с переменным значением;
3. Когда генератор достигает определённой частоты вращения, он переходит в режим самовозбуждения, то есть ток на обмотку возбуждения ротора начинает поступать непосредственно от самого генератора;
4. Вырабатываемое переменное напряжение с помощью блока выпрямителей преобразуется в постоянное. Именно в этом состоянии происходят процессы зарядки аккумуляторной батареи и обеспечения электричеством потребителей тока;
5. Регулятор напряжения включается в работу в процессе движения автомобиля, когда меняются нагрузка на генератор и его частота вращения. Его задачей является регулировка времени включения возбуждающей обмотки ротора.

Это время уменьшается при меньших внешних нагрузках и при возрастающих частотах вращения ротора генератора, и возрастает при увеличении нагрузок и снижении частоты вращения.

Надеюсь, моя краткость не помешала понять вам принцип работы генераторной установки переменного тока, в противном случае в сети всегда можно найти соответствующее по теме видео.

Внимание! В том случае, когда в бортовой сети потребители «забирают» количество тока больше чем его может выработать генератор, требуемое количество начинает выдавать аккумуляторная батарея. Совет! Панель приборов автомобиля оборудована лампой сигнализатором, которая информирует работоспособность генераторной установки

Не забывайте иногда посматривать в ее сторону

Совет! Панель приборов автомобиля оборудована лампой сигнализатором, которая информирует работоспособность генераторной установки. Не забывайте иногда посматривать в ее сторону.

Итак, основными параметрами являются:

1. Номинальные значения напряжения, тока и частоты возбуждения;
2. Частота, с которой происходит самовозбуждение обмотки;
3. Коэффициент полезного действия (КПД).

В нашем случае электрическая система имеет номинальное напряжение в 12 вольт, а номинальным током считается его максимальное количество, получаемое при номинальной частоте вращения генератора (80 ампер при 6000 оборотах в минуту).

Устройство генератора переменного тока

Схематическое устройство однофазного генератора переменного тока. Генератор с вращающимися магнитными полюсами и неподвижным статором.

Автомобильный генератор переменного тока в разрезе. Видны полюсные наконечники.

К трёхфазному генератору (соединение «звездой») подключена активная нагрузка (соединение «звездой»), нейтральный провод отсутствует.

По конструкции можно выделить:

• генераторы с неподвижными магнитными полюсами и вращающимся якорем;
• генераторы с вращающимися магнитными полюсами и неподвижным статором.

Последние получили большее распространение, так как благодаря неподвижности статорной обмотки отпадает необходимость снимать с ротора большой ток высокого напряжения с использованием скользящих контактов (щёток) и контактных колец.

Подвижная часть генератора называется ротор, а неподвижная — статор.

Статор собирается из отдельных железных листов, изолированных друг от друга. На внутренней поверхности статора имеются пазы, куда вкладываются провода статорной обмотки генератора.

Ротор изготавливается, обычно, из сплошного железа, полюсные наконечники магнитных полюсов ротора собираются из листового железа. При вращении между статором и полюсными наконечниками ротора присутствует минимальный зазор, для создания максимально возможной магнитной индукции. Геометрическая форма полюсных наконечников подбирается такой, чтобы вырабатываемый генератором ток был наиболее близок к синусоидальному.

На сердечники полюсов посажены катушки возбуждения, питаемые постоянным током. Постоянный ток подводится с помощью щёток к контактным кольцам, расположенным на валу генератора.

По способу возбуждения генераторы переменного тока делятся на:

• генераторы, обмотки возбуждения которых питаются постоянным током от постороннего источника электрической энергии, например от аккумуляторной батареи (генераторы с независимым возбуждением).
• генераторы, обмотки возбуждения которых питаются от постороннего генератора постоянного тока малой мощности (возбудителя), сидящего на одном валу с обслуживаемым им генератором.
• генераторы, обмотки возбуждения которых питаются выпрямленным током самих же генераторов (генераторы с самовозбуждением). См также бесщёточный синхронный генератор.
• генераторы с возбуждением от постоянных магнитов.

Конструктивно можно выделить:

• генераторы с явно выраженными полюсами;
• генераторы с неявно выраженными полюсами.

По количеству фаз можно выделить:

• Однофазные генераторы. См. также конденсаторный двигатель, однофазный двигатель.
• Двухфазные генераторы. См. также двухфазная электрическая сеть, двухфазный двигатель.
• Трёхфазные генераторы. См. также трёхфазная система электроснабжения, трёхфазный двигатель.

По соединению фазных обмоток трёхфазного генератора:

• шестипроводная система Тесла (практического значения не имеет);
• соединение «звездой»;
• соединение «треугольником»;
• соединение «Славянка», сочетающее шесть обмоток в виде одной «звезды» и одного «треугольника» на одном статоре.

Наиболее распространено соединение «звездой» с нейтральным проводом (четырёхпроводная схема), позволяющее легко компенсировать фазовые перекосы и исключающее появление постоянной составляющей и паразитных кольцевых токов в обмотках генератора, приводящих к потерям энергии и перегреву.

Так как на практике в электросетях с множеством мелких потребителей нагрузка на разные фазы не является симметричной (подключается разная электрическая мощность, или например, активная нагрузка на одной фазе, а на другой индуктивная или ёмкостная, то при соединении «треугольником» или «звездой» без нейтрального провода можно получить такое неприятное явление как «перекос фаз», например, лампы накаливания, подключенные к одной из фаз, слабо светятся, а на другие фазы подаётся чрезмерно большое электрическое напряжение и включенные приборы благополучно «сгорают».

К трёхфазному генератору (соединение «звездой») подключена активная нагрузка (соединение «звездой») с нейтральным проводом.

К трёхфазному генератору (соединение «треугольником») подключена активная нагрузка (соединение «треугольником»).

Схема подключения генератора в автомобилях ВАЗ

Генератор в автомобилях предназначен для выработки электроэнергии и заряда аккумулятора. При нарушении нормальной работы автомобильного электрогенератора, аккумулятор начинает разряжаться и вскоре авто перестанет заводиться совсем — не хватит заряда АКБ. Это устройство состоит из трехфазного диодного моста, который, в свою очередь, имеет кремниевых 6 диодов. Электрическое напряжение создается возбуждением выпрямителя тока в тот момент, когда полюса ротора меняются под обмотками статора. Когда ротор вращается внутри машинного статора, полюса ротора меняются. Чтобы увеличить значение магнитных потоков, статор содержит в себе электромагнитную возбуждающую обмотку в районе магнитопроводов. Маркировка и обозначение проводов:

• Р — розовый.
• Ф — фиолетовый.
• О — оранжевый.
• ЧБ — черно-белый.
• КБ — коричнево-белый.
• ЧГ — черно-голубой.
• К — коричневый.
• Ч — черный.
• Б — белый.

Замена и снятие своими руками

Итак, как осуществляется разборка генератора ВАЗ:

1. Сначала отключите АКБ, сняв с нее клеммы, таким образом вы сможете обесточить бортовую сеть.
2. Демонтируйте колпачок с вывода и выкрутите соответствующую гайку, после чего можно снять проводку со шпильки.
3. Отключите колодку с проводкой, которая идет к разъему узла.
4. Теперь вам необходимо немного ослабить затяжку фиксации узла к регулировочной планке. Сделав это, можно поднять узел вверх до того момент, пока он не упрется к головку БЦ. Шкив генератора после этого можно освободить от ремня.
5. После этих действий можно полностью выкрутить винт фиксации планки к БЦ. Затем залезьте под машину и выкрутите винты фиксации кронштейна к двигателю. Узел можно демонтировать, достав его из моторного отсека. Производится разборка и замены вышедших из строя элементов на новые, после чего осуществляется обратная сборка генератора.

Проверка на исправность

Ремонт генератора ВАЗ 2109 или ВАЗ 21099 осуществляется в случае выявления поломок в работе узла. Чтобы определить неисправности генератора, существует несколько способов. Наиболее оптимальным из них является диагностика с помощью мультиметра, но для ее осуществления вам также потребуется помощник. Именно о том, как проверить генератор на ВАЗ 21099 или 2109 с помощью тестера, мы расскажем далее.

Итак, чтобы определить неисправности генератора мультиметром, выполните следующие действия:

1. В первую очередь, необходимо продиагностировать регулятор напряжения ВАЗ. Как показывает практика, если генератор на ВАЗ 2109 ил ВАЗ 21099 работает некорректно, проблема может заключаться в работоспособности трехуровневого регулятора напряжения. Особенно этому способствует перенапряжение в электроцепи. Для проверки на тестере необходимо выставить режим замера напряжения. Итак, заведите двигатель и замерьте напряжение на клеммах аккумулятора либо на выводах самого генераторного узла. Если все нормально, то это параметр будет колебаться в районе 14-14.2 вольт. Затем нажмите на газ и еще раз проверьте параметр — он должен увеличиться, но не более, чем на 0.5 вольт. В том случае, если показатели на ВАЗ 2109 карбюратор или ВАЗ 21099 инжектор отличаются, это говорит о некорректном функционировании элемента. Вероятнее всего, реле напряжения ВАЗ 2109 придется заменить.
2. Далее, осуществляется диагностика диодного моста генератора. Сам мост состоит из шести элементов, трое из которых считаются положительными, а остальные три — отрицательными. Часть диодов имеют массу на аноде, а другая часть — на катоде. Чтобы проверить диодный мост генератора ВАЗ, тестер переводится в режим звука, то есть при замыкании выходов щупов вы сможете услышать характерный звук. От вас требуется произвести проверку каждого диода в разных направлениях, при этом звук должен быть слышен только в одном из них. Если при проверке звук доносится в обоих направлениях, это свидетельствует о том, что диод пробит. Наиболее оптимальным вариантом будет замена диодного моста.
3. Перед тем, как разобрать узел и произвести его ремонт, проверьте работоспособность статора, он представляет собой стальной цилиндр, внутри которого расположена обмотка механизма. Для диагностики нужно отключить выводы статора от диодного моста. Сначала осмотрите элемент визуально — на нем не должно быть следов повреждений или подгораний. Мультиметр выставляется в режим замера сопротивления. Сначала измерьте параметр сопротивления между выводом обмотки и корпусом (вывод можно использовать любой). Полученные показатели должны быть высокими и стремиться к бесконечности. В том случае, если показатели составили 50 кОм, это говорит о необходимости замены генератора.
4. С помощью мультиметра также можно проверить работоспособность ротора — он представляет собой стальной стержень с намотанной обмоткой. на одном конце стержня располагаются кольца, по которым проходят щетки генератора ВАЗ. Вам необходимо демонтировать ротор и визуально осмотреть, в каком состоянии находится обмотка и подшипник генератора. Целостность обмотки можно проверить с помощью мультиметра, после чего производится замер параметра сопротивления между кольцам. Полученные показатели должны быть не более нескольких Ом. Замена щеток генератора ВАЗ 2109 требуется в случае их износа.

Диагностика узла тестером

Ток — возбуждение — синхронный генератор

Ток возбуждения синхронного генератора, включенного в сеть, увеличен.
 

При изменении тока возбуждения синхронного генератора, работающего на мощную сеть, меняется реактивная составляющая Id, вследствие чего меняется величина тока / якорной обмотки.
 

Схема регулятора тока возбуждения газогенератора.| Схема регулятора агрегата.

Система управления током возбуждения синхронного генератора обеспечивает изменениенапряжения генератора пропорционально частоте. Система управления главными электроприводами черновых и промежуточных клетей аналогична описанной.
 

К каким последствиям приводит изменение тока возбуждения синхронного генератора и количества поступающего пара в турбину генератора. Генератор работает на одну сеть параллельно с другими генераторами.
 

Контур сеть — машина.. 0 — ЭДС генератора. Uс — ЭДС сети.| Схема включения синхронной машины на параллельную работу с сетью.

Равенство напряжений достигается путем регулирования тока возбуждения синхронного генератора, а равенство частот — путем регулирования частоты вращения ротора генератора. На станции частота вращения изменяется за счет изменения частоты вращения паровой или гидравлической турбин или за счет изменения частоты вращения приводного двигателя.
 

К каким последствиям приводят изменения тока возбуждения синхронного генератора и количества поступающего пара в турбину генератора, если он работает параллельно с другими генераторами.
 

Как изменяется ток на выходе селеновых выпрямителей ( ток возбуждения синхронного генератора) при увеличении нагрузки генератора.
 

При этом снять еще две, три точки характеристики; аналогично снимаются две-три точки характеристики изменением тока возбуждения синхронного генератора в сторону его уменьшения по сравнению с начальным значением; в процессе проведения опыта мощность, отдаваемая синхронным генератором в сеть Р 0 5Рном, поддерживается неизменной, что достигается изменением тока возбуждения приводного электродвигателя постоянного тока.
 

Выпрямленный ток подводится к обмотке возбуждения возбудителя и является тем дополнительным током t K к току возбуждения t B, который обеспечивает увеличение тока возбуждения синхронного генератора при росте его нагрузки.
 

Функциональная схема комплексной микропроцессорной автоматической системы управления энергоблоком.

Все синхронные генераторы, работающие в электроэнергетических системах ( ЭЭС), оснащаются устройствами автоматического регулирования возбуждения ( АРВ), которые осуществляют регулирование тока возбуждения синхронных генераторов по определенному закону.
 

Регулировочная характеристика определяет зависимость if — f ( I) при U const, cos ф const и / const и показывает, как нужно регулировать ток возбуждения синхронного генератора, чтобы при изменении нагрузки его напряжение оставалось неизменным.
 

Блок измерительных преобразователей и фильтраций токов формирует сигналы в виде: синусоидальных напряжений, пропорциональных фазным токам статора генератора и снимаемых с резисторов ( шунтов), подключенных к первичным измерительным трансформаторам тока в цепи статора; выпрямленного и сглаженного ( активными ФНЧ) напряжения, пропорционального току возбуждения синхронного генератора и сигнала, отображающего его производную, формируемого аналоговым активным дифференциатором. Блок выполняет и измерительное преобразование суммарного тока генераторов, работающих параллельно, необходимое для распределения между ними реактивной нагрузки электростанции.
 

На генераторе возбуждение есть, а тока нет, ВАЗ 2110

ВАЗ (Lada) 2110 1995 — 2007

В общем проблема в том что 3-тий провод на обмотке был плохо затянут и его сплавило вместе с диодным мостом(поплавило немного, пластмас на крепеже сплавило). Я его заменил на новый диодный мост и ушко заново на обмотку напаял так как тоже сплавило. Щетки встроенные с реле тоже новые купил. Все это тестером прозвонил и межвитковых замыканий не было. В общем собрал и подпитал отдельно и чувствовался магнит при вращении. Когда я его установил в авто то не работает.

Контрольная лампа зажигания у меня исправна.

• Глохнет при включении печки ВАЗ 2110 – 3 ответа
• Перезаряд АКБ после замены подшипников генератора на ВАЗ 2110 – 2 ответа
• Не полная зарядка ВАЗ 2110 – 1 ответ
• Упало напряжение в сети ВАЗ 2110 – 1 ответ
• Мигает лампа АКБ на ВАЗ 2110 – 1 ответ

Проверили тестером, виткового нет. Каким это тестером вы проверяли обмотки на витковое замыкание? Китайской тестилкой этого не сделать. То что магнитится при вращении говорит о том что обмотка якоря исправна. Вы как на нее напряжение подавали, на кольца или на регулятор напряжения?

Померьте напряжение не на выходе с моста, а непосредственно на обмотках генератора(переменку). Если переменка есть то дело скорей всего в диодах. Статор там конечно проблемно спалить или закоротить, изоляция весьма существенная, но все же можно. И все же сравните напряжения на АКБ и на заведенном двигателе, регулятор напряжения может быть бракованным.