1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое статор генератора

Генератор переменного тока

В 1832 году неизвестный изобретатель создал первый однофазный синхронный многополюсный генератор переменного тока. Однако в самых первых электронных устройствах использовался только постоянный ток, а переменный ток долгое время не мог найти широкого применения. Вскоре было обнаружено, что постоянный ток гораздо менее практичен, чем переменный, поскольку переменный ток периодически меняет свое значение и направление. К преимуществам переменного тока относится то, что его можно генерировать с помощью электростанций, стоимость генераторов меньше, и они проще в обслуживании, чем аналоги постоянного тока. Так были собраны надежные электродвигатели переменного тока, которые сразу же стали использоваться в промышленности и в быту. Следует отметить, что благодаря существованию переменного тока, его особым физическим явлениям, смогли появиться такие изобретения, как радио, магнитофон и другая автоматика и электротехника, без которых трудно представить современную жизнь.

Из каких элементов состоит статор синхронного генератора и принцип работы

  • Пакет обмоток статора;
  • Сердечник или пакет статора;
  • Выходные соединительные кабели.

При трехфазном статическом выходе в трех обмотках статора формируются три различных значения тока. Оба конца каждой обмотки соединены с корпусом генератора (они выходят из него), а второй конец соединен с выпрямителем. Стопки металлических пластин служат сердечником для фокусировки и усиления магнитного поля в генераторе.

Обмотка статора синхронного генератора укладывается в специальные пазы, обычно 36 пазов. В каждом пазу клин удерживает обмотку на месте. При изготовлении этого клина используются изоляционные материалы.

Типы и характеристики статоров

Статор генератора может отличаться по количеству и форме пазов, расположению обмоток в пазах, схеме подключения к пазам и электрическим характеристикам.

Существуют два типа статоров в зависимости от количества пазов для обмоток:

• С 18 пазами;
• С 36 пазами.

Конструкция с 36 пазами обеспечивает наилучшие электрические характеристики и наиболее часто используется в настоящее время. На ранних отечественных автомобилях можно встретить генераторы переменного тока с 18 статорами.

Форма щели определяет тип статора:

• С открытыми пазами — пазы прямоугольного сечения, в них требуется дополнительная фиксация витков обмоток;
• С полузакрытыми (клиновидными) пазами — пазы суживаются кверху, поэтому витки обмоток фиксируются вставкой изоляционных клиньев или кембриков (трубок из ПВХ);
• С полузакрытыми пазами для обмоток с одновитковыми катушками — пазы имеют сложное сечение под укладку одного или двух витков провода большого диаметра или провода в виде широкой ленты.

Схемы статорных обмоток бывают трех типов:

• С петлевой (петлевой распределенной) схемой — провод каждой обмотки укладывается в пазы сердечника петлями (обычно один виток укладывается с шагом в два паза, в эти пазы укладываются витки второй и третьей обмоток — так обмотки приобретают сдвиг, необходимый для генерации трехфазного переменного тока);
• С волновой сосредоточенной схемой — провод каждой обмотки укладываются в пазы волнами, обходя их то с одной, то с другой стороны, причем в каждом пазу лежит по два витка одной обмотки, направленных в одну сторону;
• С волновой распределенной схемой — провод также укладывается волнами, однако витки одной обмотки в пазах направлены в разные стороны.

Независимо от того, какой тип укладки используется, каждая обмотка имеет шесть витков, равномерно распределенных по сердечнику.

Две основные схемы подключения обмоток не зависят от способа укладки провода:

• «Звезда» — в этом случае обмотки соединены параллельно (концы всех трех обмоток соединены в одной (нулевой) точке, а их начальные выводы свободны);
• «Треугольник» — в этом случае обмотки соединены последовательно (начало одной обмотки с концом другой).

В результате соединения обмоток в конфигурации «звезда» наблюдаются более высокие токи. Такая схема используется для генераторов мощностью не более 1000 Вт, которые эффективно работают на низких скоростях. При соединении обмоток по схеме «треугольник» наблюдается меньший ток (примерно в 1,7 раза меньше, чем при соединении «звезда»), но такие генераторы лучше работают на высоких мощностях, а сечение проводников их обмоток может быть меньше.

Читать еще:  Ошибка 1621 ваз 2110 как ее устранить

Статор обычно должен иметь шесть обмоток вместо трех, так как три обмотки соединены в звезду, а две звезды подключены параллельно нагрузке.

Среди характеристик статоров наиболее важными являются номинальное напряжение, мощность и номинальный ток в обмотке. Несколько типов статоров (и генераторов) классифицируются в зависимости от номинального напряжения:

• С напряжением в обмотках 14 В — для транспортных средств с напряжением бортовой сети 12 В;
• С напряжением в обмотках 28 В — для техники с напряжением бортовой сети 24 В.

Генератор вырабатывает более высокое напряжение, поскольку в выпрямителе и стабилизаторе неизбежно падение напряжения, а на входе в бортовую сеть уже имеется нормальное напряжение 12 или 24 В.

Генераторы для автомобилей, тракторов, автобусов и другого оборудования обычно рассчитаны на 20-60 А; для легковых автомобилей достаточно 30-35 А, для грузовиков — 50-60 А, для тяжелой техники — 150 и более А. Мощность генераторов составляет от 400 до 2500 Вт.

Статор автомобильного генератора переменного тока помещен между двумя крышками: передней — со стороны привода и задней — со стороны контактного кольца. Генераторы прикручиваются к передней части двигателя на специальных кронштейнах. Крепежные лапки и натяжной выступ находятся на крышках.

Крышки, отлитые из алюминиевых сплавов, имеют вентиляционные окна, через которые воздух продувается вентилятором. Генераторы традиционной конструкции снабжены вентиляционными окнами только в торцевой части, а «компактной» конструкции — еще на цилиндрической части над лобовыми сторонами обмотки статора.

На крышке со стороны контактных колец крепятся щеточный узел, который объединен с регулятором напряжения, и выпрямительный узел. Крышки обычно стянуты между собой тремя или четырьмя винтами, причем статор оказывается зажат между крышками, посадочные поверхности которых охватывают статор по наружной поверхности.

Статор генератора

1 — сердечник, 2 — обмотка, 3 — пазовый клин, 4 — паз, 5 — вывод для соединения с выпрямителем

Для изготовления статора используются стальные листы толщиной 0,8. 1 мм, но чаще его изготавливают методом намотки «на ребро». В пакетах статора, сформированных методом намотки, ярмо статора имеет выступы над пазами, которые при намотке фиксируют расстояние между слоями. Эти выступы улучшают охлаждение статора за счет более развитой наружной поверхности.

В результате необходимости экономии металла пакет статора изготавливается из отдельных сегментов подковообразной формы. Отдельные листы пакета статора скрепляются между собой, образуя монолитную конструкцию с помощью сварки или клепки. Практически все серийно выпускаемые автомобильные генераторы переменного тока имеют 36 пазов, в которых располагается обмотка статора. Пазы изолируются пленочной изоляцией или напылением эпоксидного компаунда.

Ротор генератора

а — в сборе; б — полюсная система в разобранном виде; 1,3- полюсные половины; 2 — обмотка возбуждения; 4 — контактные кольца; 5 — вал

Характерной особенностью автомобильных генераторов переменного тока является система полюсов ротора. Половинки полюсов с выступами — шесть клювовидных полюсов на каждой половинке. Половинки полюсов штампуются и могут иметь выступы. Если выступов возле вала нет, то устанавливается втулка с обмоткой возбуждения, намотанной на каркас, а обмотка происходит после установки втулки внутрь каркаса.

Для изготовления валов роторов в автомобильной промышленности используется сталь. Но при использовании роликового подшипника с роликами, расположенными непосредственно на конце вала со стороны контактного кольца, вал изготавливается из легированной стали, а шейка вала закаляется. На резьбовом конце вала нарезается шпоночный паз для установки шкива.

Существует множество современных конструкций, в которых шпонка отсутствует. В этом случае на конце вала находится шестигранное углубление или шпоночный паз. Если затянуть гайку шкива или разобрать генератор, чтобы снять шкив и вентилятор, вал не будет вращаться.

Щеточный узел

Щетки, т.е. скользящие контакты, размещаются. В автомобильных генераторах переменного тока используются два типа щеток: медно-графитовые щетки и электрографитовые щетки. Они имеют большее падение напряжения в контакте с кольцом, чем медно-графитовые. Они обеспечивают гораздо меньший износ контактных колец. Кольца прижимаются к щеткам пружинами.

Выпрямительные узлы

Используются два типа. Теплоотводящие пластины используются для прижатия диодов выпрямителя или конструкций с хорошо развитыми ребрами, а затем диоды припаиваются к пластине. Обычно она изготавливается из пластикового корпуса круглой или горохообразной формы, либо выполняется в виде отдельного герметичного блока, который подключается к схеме с помощью шины.

Читать еще:  Посторонний звук на гранте

Для предотвращения этого пластины и другие части выпрямительных генераторов частично или полностью изолируются. Обычно выпрямительные агрегаты имеют монолитную конструкцию с монтажными пластинами из изоляционного материала, усиленными соединительными шинами.

Подшипниковые узлы

Разработанные с односторонней системой смазки и встроенными уплотнениями, эти радиальные шарикоподшипники имеют увеличенный срок службы. Лишь очень немногие компании по производству контактных колец используют роликовые подшипники, которые в основном применяются американскими компаниями. Чаще всего шарикоподшипники на валу имеют плотную посадку со стороны контактного кольца, а со стороны привода — скольжение; в крышке со стороны контактного кольца — скольжение, со стороны привода — плотная посадка.

Качественные автозапчасти КамАЗ от производителя

Автомобили КамАЗ можно купить онлайн в магазине «КамТех». Здесь доступные цены и широкий ассортимент, оперативная доставка по всей Украине. В каталоге магазина вы найдете оригинальную продукцию, прошедшую строгий контроль качества.

Запасные части производства КАМАЗ гарантированно высокого качества и соответствуют всем техническим требованиям, предъявляемым к данному виду продукции. Наши опытные менеджеры-консультанты помогут вам подобрать необходимые запасные части для вашего автомобиля в зависимости от марки и модели.

Проверка статора генератора автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099 (37.3701)

Неисправностей у статора генератора автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099 и их модификаций может быть как минимум две.

Это «обрыв» в его обмотках и короткое замыкание обмоток на «землю». Зарядный ток исчезает при выходе из строя генератора. В этой ситуации после запуска двигателя лампа разряда аккумулятора на панели приборов гаснет, стрелка вольтметра стремится к красной зоне. Если измерить напряжение на клеммах аккумулятора при работающем двигателе, то оно будет ниже требуемого от генератора 37,3701 13,6 В. В некоторых случаях, при коротком замыкании обмоток статора, генератор издает характерный вой.

Необходимые инструменты

Мультиметр, автотестер или подобное устройство с режимом омметра

Если измерительный прибор отсутствует, необходимо использовать контрольную лампу (лампочка 12 В с двумя припаянными к ней проводами)

Подготовительные мероприятия

— Удаление генератора из двигателя автомобиля

— Очищаем статор от грязи

Проверка статора генератора 37.3701

— Проверяем на наличие «обрыва»

Стабилизируйте мультиметр в режиме омметра, прижав щуп к выводам обмотки статора. Сопротивление будет в пределах 10 Ом, если нет «обрыва». В обмотках статора может быть «пробой», т.е. через них не течет ток, сопротивление стремится к бесконечности. Таким образом, вы можете проверить все три провода по очереди.

Проверка обмоток статора генератора 37.3701 на «обрыв»

Если мы используем контрольную лампу, то подайте минус от минуса аккумулятора на одну из клемм обмотки статора (изолированным проводом), а плюс через контрольную лампу на другую клемму. Если лампа загорится, значит, все в порядке, в противном случае есть проблема. Повторите операцию поочередно для всех проводов.

— Проверяем на наличие короткого замыкания

Поместите минусовой щуп мультиметра в режиме омметра на статор, а плюсовой щуп — на клемму обмотки. При отсутствии сопротивления на измерителе короткого замыкания нет. Непрерывно наматывайте провода.

Проверка статора генератора 37.3701 на «короткое замыкание»

Используя контрольную лампу, проверьте статор генератора на наличие короткого замыкания, подключив минусовой провод от аккумулятора к статору, а плюсовой провод от контрольной лампы к любому выводу обмотки. Лампа будет мигать, если есть короткое замыкание, в противном случае все в порядке. Повторите процесс для каждого провода.

Примечания и дополнения

Вой генератора, например, может также возникнуть при неисправности регулятора напряжения, диодного моста («пробитый» диод) или ротора генератора. Неисправности статора встречаются гораздо реже, чем неисправности регулятора или диодного моста, поэтому сначала следует проверить их, а затем статор.

Проверка исправности статора

Некоторых новичков все чаще волнует вопрос, как можно проверить, все ли детали генератора находятся в рабочем состоянии. Первый шаг — это использование мультиметра (также называемого тешкой) для измерения силы тока. Можно использовать автомобильный тестер или другой прибор, имеющий режим омметра. В крайнем случае, подойдет 12-вольтовая лампочка с припаянными проводами.

Читать еще:  Северодвинск санкт петербург на машине

Сначала необходимо снять генератор с автомобиля и разобрать его. В зависимости от автомобиля могут возникнуть трудности, так как некоторые модели Lexus имеют труднодоступный источник питания. Добравшись до статора и сняв его, необходимо очистить от грязи. Далее можно переходить к собственно осмотру.

Что такое статор

Статор — это часть, которая постоянно прикреплена к электродвигателю. Цилиндрическая часть обычно совмещается с корпусом устройства. Кроме того, тепло уменьшается благодаря множеству пластин, прикрепленных к крыше, которые покрыты лаком для уменьшения нагрева, производимого токами Фуко. На торцах можно найти посадочные места для подшипников трения или качения.

Пакет статора запрессован в чугунный корпус устройства. В цилиндре фрезеруются пазы для размещения обмоток и ротора, которые пропитываются специальными составами, чтобы тепло равномерно распределялось по всему устройству, а обмотки не вибрировали друг о друга.

В зависимости от типа и назначения электрической машины обмотки статора могут быть соединены различными способами. Для трехфазных двигателей применяются типы соединения «звезда» и «треугольник». Они показаны на схеме:

На корпусе находится специальная распределительная коробка («bourno») для выполнения соединений. Коробки, в которых начинаются и заканчиваются обмотки, зависят от мощности и назначения машины и имеют различные клеммы.

Двигатель с разным соединением обмоток работает совершенно по-разному. Например, при соединении в звезду двигатель запускается более плавно, но не может развить максимальную мощность. Электродвигатели, соединенные в треугольник, развивают весь крутящий момент, указанный их производителями, но пусковые токи очень высоки. Возможно, электросеть просто не рассчитана на такую нагрузку. Использование устройства в таком режиме чревато нагревом проводов, а в слабом месте (это соединения и разъемы) провод может перегореть и привести к пожару. Основным преимуществом асинхронных двигателей является их гибкость, когда можно изменить направление вращения, просто поменяв местами соединения любых двух обмоток.

Основные неисправности

Каждое техническое устройство в какой-то момент в течение своей жизни страдает от механических или электрических неисправностей. Несмотря на свою надежность и долговечность в целом, генератор переменного тока может иметь неисправности различного рода, как внешние, так и внутренние, определить которые на ранней стадии может только профессионал.

  1. Аккумулятор разряжается быстрее, чем заряжается, при этом может гореть сигнальная лампа разряда аккумулятора;
  2. Низкий ток в приборах, характеризующийся тусклым свечением ламп;
  3. Необычные звуки в пространстве под капотом должны служить косвенными признаками неисправности генератора автомобиля;
  4. Характерные скрипящие или визжащие звуки генератора.

Каждый из этих симптомов должен побудить к немедленной диагностике, которая позволит выявить любую неисправность:

  • Система ременной передачи или корпус со всеми внешними компонентами;
  • Шкив, щетки, кольца или подшипники;
  • Регулятор напряжения;
  • Обмотка ротора или статора;
  • Выпрямитель;
  • Реле

Существует только один способ устранения неисправности: замена неисправной детали. Генератор должен быть осмотрен в соответствии со стандартной схемой на наличие повреждений — предохранитель, корпус, ремень, проводка, ротор, кольца и щетки.

Наиболее трудоемкой задачей является замена подшипников и ремней. Прежде чем эти детали достигнут критического состояния, их необходимо заменить.

Обмотки ротора должны иметь сопротивление от 1,8 до 5 Ом, в противном случае их необходимо заменить, как и обмотки ротора, основным признаком неисправности которых являются нереальные цифры на мультиметре. Замените выпрямитель, если показания не меняются в зависимости от положения щупов. Окисленные контакты также являются поводом для полной замены диодного моста.

Определить неисправность генератора переменного тока могут только профессиональные мастера на специализированных испытательных стендах. Несмотря на кажущуюся простоту, генератор переменного тока может быть сложным и непредсказуемым даже для опытных автомобилистов. Генераторы переменного тока могут нормально функционировать, если они обслуживаются в авторитетных сервисных центрах и заменяются оригинальными деталями.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector