Генератор Таврия 1102
Рис. 108. Генератор и его крепление:
а — генератор в сборе:
1 — регулятор напряжения; 2 — щеткодержатель; 3 — щетка; 4 — шпилька крепления генератора к натяжной планке; 5 — шкив с вентилятором; 6 и 15 — полюсные наконечники ротора; 7 — дистанционная втулка; 8 и 24 — передний и задний подшипники; 9 — обмотка ротора; 10 и 19 — крышки соответственно со стороны привода и контактных колец; 11 — статор; 12 — гайка; 13 — болт; 14 — обмотка статора; 16 — буферная втулка; 17 — втулка; 18 — поджимная втулка; 20 — выпрямительный блок; 21 — винт крепления выпрямительного блока; 22 — диод; 23 — контактное кольцо; 25 — вал ротора; 26 — конденсатор; 27 — вывод 30 генератора; 28 — вывод 0 генератора.
б — крепление генератора верхней натяжной (регулировочной) планкой к двигателю:
1 — ремень привода генератора; 2 — двигатель; 3 — натяжная планка; 4 — ушко для подъема двигателя; 5 — болт крепления натяжной планки к двигателю; 6 — генератор; 7 — регулировочная гайка крепления генератора к натяжной планке. После регулировки натяжения ремня 1 надежно затянуть гайку 7.
в — крепление генератора на двигателе:
1 — поджимная втулка; 2 — болт крепления генератора (затянуть до получения размера 25,5 мм); 3 — упорная втулка; 4 — буферная втулка; 5 — гайка; 6 — кронштейн крепления генератора.
г — электрическая схема генератора:
15, 0, 30 — выводы к клеммам на задней крышке генератора.
Устройство. На двигателе установлен генератор (рис. 108) переменного тока Г222, который представляет собой трехфазную шестиполюсную электрическую машину с электромагнитным возбуждением, встроенным выпрямительным блоком БПВ6-50-02 и интегральным регулятором напряжения Я112 В Направление вращения ротора генератора — правое (со стороны привода).
Техническая характеристика генератора
Номинальное напряжение, В. 12
Частота вращения ротора генератора, при которой на его
зажимах достигается напряжение 12 В, мин. 1000±20
Зарядный ток, подаваемый на аккумуляторную батарею при
напряжении 13 В и частоте вращения ротора 5000± 100 мин ‘
при установившемся режиме, А. 47
Максимальная частота вращения, мин’1:
при продолжительной работе. 12 ООО ±600
кратковременно до 10 с. 17 6ОО_500
Пределы регулируемого напряжения, В. 14,1 ±0,4
Сопротивление обмотки возбуждения при 20 ± 5 °С, Ом . 3,7 ± 0,2
Размер щеток, мм. 5х8х18
Усилие прижима щеток, Н (кгс). 2,5±0,6 (0,25±0,06)
Масса генератора, кг. 4,74
Передаточное число шкива коленчатого вала к шкиву генератора . 1:2,014
Генератор установлен с правой стороны двигателя и крепится к его кронштейну болтом. Правильная установка генератора осуществляется гайкой на натяжной планке. Привод генератора осуществляется от шкива, расположенного на носке коленчатого вала, при помощи клиновидного ремня.
Трехфазный переменный ток, индуктируемый в обмотке, преобразуется в постоянный выпрямительным блоком 20, прикрепленным к крышке 19. Электронный регулятор напряжения с щеткодержателем 2 и защитной крышкой закреплен к крышке 19.
Генератор (рис. 109) собран из следующих основных узлов: ротора 7, статора 6, крышки 3 со стороны контактных колец, крышки 16 со стороны привода, щеткодержателя 2 с регулятором 1 напряжения. Крышки вместе со статором стянуты болтами 15.
Охлаждение генератора осуществляется вентилятором (см. рис. 108), установленным на шкиве 5.
Статор 11 представляет собой пакет пластин из электротехнической стали, в 36 паза которого заложена трехфазная обмотка 14, состоящая из шести непрерывно намотанных катушек по 9 витков в каждой (в фазе 54 витка), эмалированного провода диаметром 0,95 мм. Концы фазных обмоток выведены на колодку. Обмотки статора соединены звездой.
Ротор состоит из обмотки 9 возбуждения, расположенной в полиамидном каркасе, который установлен на двух клювообразных полюсных наконечниках 6 и 15 ротора, напрессованных на вал до упора в их торцы. На вал на изолированной втулке напрессованы также два контактных кольца 23, к которым припаяны выводы обмотки возбуждения. Обмотка возбуждения имеет 485 ±3 витка провода диаметром 0,71 мм.
Ротор вращается в двух шариковых подшипниках 8 и 24 закрытого типа, не требующих смазки в эксплуатации и расположенных в перед- 107 ней 10 (со стороны привода) и задней 19 крышках.
На задней крышке расположены снаружи: щеткодержатель 2 с интегральным регулятором 1 напряжения Я112-В и конденсатор 26, а внутри — выпрямительный блок 20 БПВ6-50-02. Напряжение, поддерживаемое интегральным регулятором 14,1 ±0,4 В регулировке не подлежит. Передняя и задняя крышки с расположенным между ними статором стянуты четырьмя болтами, усилие затяжки гаек болтов 3,6. 5 Н • м.
На передний конец вала ротора на сегментной шпонке установлен шкив 5 с вентилятором. Шкив на валу закреплен гайкой с моментом затяжки 45. 72 Н • м. Шайба установлена выпуклой стороной к гайке.
Техническое обслуживание. После пробега первых 5 тыс. км и после каждых 15 тыс. км пробега следует проверять состояние ремня привода генератора и при необходимости регулировать его натяжение (регулировка натяжения ремня описана ниже).
Через каждые 60 тыс. км пробега необходимо: снимать с автомобиля генератор, промывать и очищать его; проверять и зачищать контактные кольца генератора мелкозернистой шлифовальной шкуркой; проверять износ и прилегание щеток к кольцам и при необходимости (если щетки износились и выступают из щеткодержателя меньше чем на 5 мм) заменять щеткодержатель со щетками.
Для замены щеткодержателя со щетками необходимо выдвинуть щеткодержатель из корпуса регулятора напряжения, нажав на вывод 0 (предварительно сняв регулятор напряжения).
Перед установкой регулятора напряжения с новым щеткодержателем на место необходимо продуть гнездо в генераторе от угольной пыли и удалить ветошью масло, смешанное с угольной пылью. Новые щетки должны свободно перемещаться в щеткодержателе.
Через каждые 60 тыс. км пробега необходимо заменять ремень генератора. Для замены или регулировки ремня 5 генератора (рис. 110) следует ослабить гайку 1 крепления генератора 3 к распорной планке 2 и болт 6 нижнего шарнира. Перемещая генератор в сторону двигателя, освободить ремень от натяжения, снять его и установить на шкивы новый ремень. Для регулировки натяжения ремня надо сместить генератор от двигателя, затянуть гайку 1 распорной планки 2 и проверить натяжение ремня. Нормальный прогиб А должен быть в пределах 8. 10 мм при моменте нажима
. 100 Н • м. После правильной установки (регулировки) натяжения ремня генератора окончательно затянуть гайку 1 натяжной планки 2 и болт б шарнирного соединения генератора. При регулировке следует не допускать излишнего натяжения ремня, чтобы избежать перегрузки подшипников и преждевременного их отказа в работе.
Рис. 109. Детали генератора:
1 — регулятор напряжения; 2— щеткодержатель; 3 — задняя крышка; 4 — соединительная колодка; 5 — выпрямительный блок; 6 — статор в сборе; 7 — ротор в сборе; 8 — шпонка; 9 — упорное кольцо; 10 — шайба; 11 — передний подшипник крышки; 12 — обойма; 13 — шайба; 14 гайка: 15 — стяжной болт; 16 — передняя крышка; И — подшипник задней крышки; 18 — уплотнительное кольцо; 19 — втулка; 20 — буферная втулка; 21 — упорная втулка; 22 — конденсатор.
Рис. 110. Проверка натяжения ремня:
1 — гайка; 2 — планка; 3 — генератор; 4 — шкив привода генератора; 5 — ремень; 6 — болт крепления генератора; 7 — шкив на коленчатом валу; А — прогиб; В — ослабление; Г — натяжение.
При проверке генератора, необходимо соблюдать простые правила:
— всегда соединять «—» аккумуляторной батареи с массой, а « + » подключать к зажиму 30 генератора. Ошибочное (обратное) включение аккумуляторной батареи немедленно вызовет повышенный ток через диоды генератора, и они придут в негодность;
— не допускать работы генератора с отсоединенными от зажима 30 проводами потребителей (особенно с отсоединенной аккумуляторной батареей). Это вызывает опасное повышение напряжения, в результате чего могут быть повреждены диоды и регулятор напряжения;
— не проверять работоспособность генератора «на искру» даже кратковременным соединением зажима 30 генератора с массой. При этом через диоды протекает значительный ток, и они повреждаются. Проверять генератор можно только при помощи амперметра и вольтметра;
— не проверять электропроводку автомобиля мегаомметром или лампой, питаемой напряжением более 12 В. Если такая проверка необходима, то следует отсоединить провода от генератора и регулятора напряжения;
— проверять сопротивление изоляции статора повышенным напряжением только на стенде и обязательно с отсоединенными выводами фазных обмоток от диодов;
— не проверять диоды генератора напряжением более 12 В или мегаомметром, так как последний имеет слишком высокое для диода напряжение и они при проверке будут пробиты (произойдет короткое замыкание);
— отсоединять при электросварке узлов и деталей кузова автомобиля провода от всех клемм генератора и аккумуляторной батареи.
Контрольная лампа горит или периодически загорается при движении автомобиля. Причины неисправностей и способы устранения:
— проскальзывание ремня привода генератора. Отрегулировать натяжение ремня;
— нарушение соединений между штекером 85 реле контрольной лампы заряда и центром звезды генератора (вывод 0). Тщательно проверить и при необходимости поджать штекерные соединения на реле контрольной лампы, на контрольной лампе и генераторе (вывод 0);
— нарушение регулировки или повреждение реле контрольной лампы заряда. Проверить реле, отрегулировать или заменить новым;
— обрыв или межвитковое замыкание в обмотке статора. Проверить и при необходимости заменить статор;
— короткое замыкание одного или нескольких положительных диодов выпрямителя. Проверить и при необходимости заменить держатель с тремя положительными диодами;
— износ или зависание щеток в щеткодержателях. Проверить прилегание щеток к кольцам, а также усилие пружин и свободное перемещение щеток в щеткодержателях. При необходимости заменить изношенные детали;
— обрыв или короткое замыкание на массу обмотки возбуждения или ее соединение с контактными кольцами. Снять щеткодержатель и проверить сопротивление цепи обмотки возбуждения между контактными кольцами. При отпайке концов обмотки возбуждения от колец запаять концы, а при 109 замыкании заменить ротор;
— отсутствие поддержания напряжения в пределах 14,1 +0,4 В. Проверить регулятор напряжения, при неисправности заменить его. Проверка регулятора напряжения описана ниже (см. стр. 189): нарушение соединений между штекером 15 регулятора напряжения и штекером 15/1 выключателя зажигания. Проверить и при необходимости поджать штекерные соединения для восстановления надежного контакта;
— неисправность аккумуляторной батареи. При помощи исправной аккумуляторной батареи проверить, гаснет ли контрольная лампа. Если гаснет, заменить аккумуляторную батарею новой.
Контрольная лампа не загорается при включении зажигания. Причины неисправностей и способы устранения:
— обрыв или нарушение цепи лампы. Восстановить цепь; обрыв соединений между аккумуляторной батареей и штекером 30 генератора. Проверить и восстановить соединения;
— обрыв соединений между штекером 30 генератора и соединением 30/1 выключателя зажигания. Проверить и восстановить соединения;
— износ или окисление контактов 30/1 и 15/1. Снять замок зажигания, снять контактное устройство, зачистить или заменить контакты;
— перегорание нити накаливания контрольной лампы. Заменить лампу; короткое замыкание одного и больше диодов выпрямителя. Заменить держатель с диодами;
— замыкание статорной обмотки на массу. Заменить статор;
— обрыв в соединении между штекером 85 реле контрольной лампы заряда. Проверить и восстановить соединение;
— нарушение регулировки или повреждение реле контрольной лампы. Зачистить контакты, отрегулировать или заменить реле.
Слабая зарядка аккумуляторной батареи, контрольная лампа работает нормально. Причины неисправности и способы устранения:
— интегральный регулятор напряжения не поддерживает напряжение (14,1+0,4 В). Проверить и при необходимости заменить регулятор напряжения;
— замыкание между винтом крепления щеткодержателя и шиной к выводу Б регулятора напряжения. Устранить замыкание или заменить пластмассовое основание щеткодержателя;
— ослабление крепления наконечников проводов на генераторе и аккумуляторной батарее, окислены выводы или повреждены провода. Очистить выводы аккумуляторной батареи от окислов, затянуть зажимы, заменить поврежденные провода.
Аккумуляторная батарея перезаряжается (электролит кипит), контрольная лампа не горит. Причины неисправности и способы устранения:
— интегральный регулятор напряжения не поддерживает нормальное напряжение (14,1 ±0,4 В). Проверить и заменить регулятор напряжения;
— замыкание между винтом крепления щеткодержателя, присоединенного к выводу Ш регулятора напряжения. Устранить замыкание или заменить пластмассовое основание щеткодержателя;
— загрязнение контактных колец на роторе. Промыть и зачистить их. Схема электрических соединений генератора. Генератор соединен в общую схему (рис. 111, а) электрооборудования. Напряжение для возбуждения генератора при включении зажигания подается от аккумуляторной батареи к крышке Б и через реле PC на лампу HL, которая загорается.
Рис. 111. Схема соединения генератора в общую схему электрооборудования автомобиля и схемы для проверки работы генератора:
а — схема соединения генератора в общую схему электрооборудования автомобиля:
G1 — аккумуляторная батарея; G2 — генератор; S — выключатель зажигания; RI, R2 — потребители электроэнергии; Пр1, Пр2 — предохранители; С — конденсатор 2,2 мкФ; HL — контроль ная лампа мощностью 12 В, 1,2 Вт, PC — реле контрольной лампы РС-702;
б — характеристика отдаваемого тока при установившемся тепловом режиме и напряжении 14 В:
I — ток, A; n — частота вращения ротора генератора, мин-1;
в — схема соединений для проверки генератора:
GI — генератор; RV — вольтметр; R — реостат: РА — амперметр; Q1, Q2 — выключатели; G2 — аккумуляторная батарея;
г — кривые выпрямленного напряжения генератора при проверке осциллографом:
1 — генератор исправен; 2 — диод пробит; 3 — обрыв в цепи диода.
Рис. 112. Схемы для проверки приборов генератора:
а — схема для проверки диодов выпрямителя:
G1 — генератор; G2 — аккумуляторная батарея; НL — контрольная лампа; I — проверка одновременно «положительных» и «отрицательных» диодов; II — проверка «отрицательных» диодов; III — проверка «положительных» диодов;
б — проверка регулятора напряжения, снятого с автомобиля:
1 — аккумуляторная батарея; 2 — регулятор напряжения; 3 — провод для проверки; 4 — лампа; 5 — вольтметр; 6 — потенциометр.
После пуска двигателя под действием выпрямленного фазного напряжения от клеммы 0 якорь реле притягивается к сердечнику и размыкает контакты, ток через лампу не проходит, и она не горит. Управляющее напряжение подается на вывод В регулятора от клеммы 30.
Для снятия характеристик генератор подсоединяют по схеме, показанной на рис. 111,в, и доводят частоту вращения ротора генератора до 5000 мин. Дают поработать генератору на этом режиме не менее 2 мин, затем замеряют силу тока отдачи. У исправного генератора она должна быть не менее 47 А. Проверяют также силу тока отдачи при частоте вращения ротора 4000, 2400, 1900, 1550 мин»1. Если замеренная сила отдаваемого тока меньше значений, приведенных в характеристике на рис. 111, б, то значит имеются неисправности в обмотках статора и ротора, повреждены диоды или изношены контактные кольца и щетки. В этом случае необходима тщательная проверка обмоток и диодов.
Такую проверку осуществляют осциллографом для получения кривых выпрямленного напряжения (рис. 111, г). Проверка проводится по схеме рис. 111, в. Для проверки доводят частоту вращения ротора генератора до 1500. 2000 мин . Выключателем G1 отключают аккумуляторную батарею от клеммы 30 генератора и реостатом R устанавливают ток отдачи в 10 А.
Проверяют по осциллографу напряжение на клемме 30 генератора. При исправных диодах и обмотке статора кривая / выпрямленного напряжения будет иметь пилообразную форму с равномерными зубцами. Если имеется короткое замыкание в диодах выпрямительного блока (диод пробит) или обрыв цепи диода (обмотке статора) — форма кривых соответственно 2 и 3 резко меняется.
Проверка диодов выпрямительного блока. Исправный диод пропускает ток только в одном направлении, неисправный может либо вообще не пропускать ток (обрыв цепи), либо пропускать ток в обоих направлениях (короткое замыкание). При повреждении одного из диодов выпрямителя необходимо заменять целиком выпрямительный блок.
Короткое замыкание диодов выпрямительного блока можно проверить, не снимая генератор с автомобиля, предварительно отсоединив: провода от аккумуляторной батареи и генератора; вывод В регулятора от клеммы 30 генератора. Эту проверку можно осуществить омметром или при помощи лампы (мощностью 1. 5 Вт и напряжением 12 В) и аккумуляторной батареи, как показано на рис. 112, а.
Примечание. Чтобы упростить крепления деталей выпрямителя, три диода имеют на корпусе «+» выпрямленного напряжения. Это диоды положительные, и они запрессованы в одну пластину выпрямительного блока, соединенную с выводом 30 генератора. Другие три диода (отрицательные) имеют на корпусе «—» выпрямительного напряжения. Они запрессованы в другую пластину выпрямительного блока, соединенную с массой.
Сначала надо проверить, нет ли замыкания одновременно в положительных и отрицательных диодах. Для этого « + » аккумуляторной батареи через лампу следует подсоединить к зажиму 30 генератора, а «—» к корпусу генератора (рис. 112, а; I). Если лампа горит, то и отрицательные и положительные диоды имеют короткое замыкание.
Короткое замыкание отрицательных диодов можно проверить, соединив « + » аккумуляторной батареи через лампу со штекером нулевого про- 111 вода обмотки статора, а «—» с корпусом генератора (рис. 112, а; II). Горение лампы означает короткое замыкание в одном или нескольких даодах. Следует помнить, что в этом случае горение лампы может бьпь и как следствие замыкания витков обмотки статора на корпус генератора. Однако такая неисправность встречается реже, чем короткое замыкание диодов.
Для проверки короткого замыкания в положительных диодах « + » аккумуляторной батареи через лампу следует соединить с зажимом 30 генератора, а «—» со штекером вывода 0 (рис. 112, а; III). Горение лампы укажет на короткое замыкание положительных диодов.
Обрыв в диодах без разборки генератора можно обнаружить осциллографом или при проверке генератора на стенде по значительному снижению (на 20. 30%) отдаваемого тока по сравнению с номинальным.
Проверка регулятора напряжения. Генератор Г222 имеет малогабаритный микроэлектронный регулятор напряжения Я112-В, который представляет неразборный нерегулируемый узел на задней крышке генератора.
Работа регулятора напряжения заключается в поддержании напряжения генератора в заданных пределах при изменении частоты вращения ротора генератора и тока его нагрузки.
Для проверки регулятора напряжения без снятия его с генератора необходимо иметь вольтметр постоянного тока со шкалой до 15. 39 В.
После 15 мин работы двигателя на средней частоте вращения коленчатого вала при включенных фарах необходимо замерить напряжение между клеммой 15 (см. рис. 111, а) и массой генератора. Напряжение должно находиться в пределах 13,9. 14,3 В. Если наблюдается систематический недозаряд или перезаряд аккумуляторной батареи и регулируемое напряжение не укладывается в указанные пределы, регулятор напряжения необходимо заменить.
Регулятор, снятый с генератора, проверяют по схеме, приведенной на рис. 112, б. Для этого между выводами III и В включают лампу мощностью 1,3 Вт и напряжением 12 В, а выводы и В замыкают между собой. К выводу Б и к массе регулятора сначала присоединяют источник питания напряжением 12 В (аккумуляторную батарею). Если регулятор исправен, то лампа должна гореть, а если лампа не горит — в регуляторе внутренний обрыв. Затем проверяют напряжение отключения регулятора, подключив к выводам Б, В и массе напряжение 24 В через потенциометр и вольтметр. Устанавливают напряжение 12 В, контрольная лампа должна гореть. Повышая напряжение потенциометром и наблюдая за вольтметром, фиксируют момент отключения лампы. При неисправном регуляторе напряжения лампа должна при напряжении 13,9. 14,3 В погаснуть. Если лампа горит и при более высоком напряжении, значит в регуляторе пробой.
Проверка конденсатора. Конденсатор служит для защиты электронного оборудования автомобиля от импульсов напряжения в системе зажигания, а также для снижения помех радиоприему. Повреждение конденсатора или ослабление его крепления на генераторе обнаруживается по увеличению помех радиоприему при работающем двигателе.
Ориентировочно исправность конденсатора можно проверить мегаомметром или тестером (с пределами шкалы 1. 10 МОм). Если в конденсаторе нет обрыва, то в момент присоединения щупов прибора к выводам конденсатора стрелка должна отклониться в сторону уменьшения сопротивления, а затем постепенно вернуться обратно. Емкость конденсатора, замеренная приборами, должна быть 2,2 мкФ±20%.
Источник