Napajanje

Generator

Tehničke specifikacije:

• Maksimalna povratna struja (pri 13 V i 5000 o/min), A - 55
• Granice podesive (napon, V — 14,1±0,5
• Smjer vrtnje (pogonska strana) - Točno
• Težina generatora, kg - 4,85

Na vozilima VAZ-1111 koristi se trofazni generator izmjenične struje tipa 37.3701 s ugrađenom jedinicom ispravljača i mikroelektroničkim regulatorom napona. Služi za napajanje potrošača automobila električnom strujom i punjenje akumulatora.

Generator je ugrađen s lijeve strane motora (sprijeda, kada se gleda u smjeru automobila). S vijkom koji prolazi kroz šape poklopaca 1 i 15, generator je pričvršćen na nosač na bloku cilindra, a s klinom 14 - na zateznu šipku. Poklopac 1 ima odbojni uređaj koji se sastoji od čeličnih 28. gumenih čahura 27 i stezne čahure 29. Prilikom zatezanja matice vijka za pričvršćivanje generatora, stezna čahura naliježe na kraj gumene čahure, deformira ga i pritišće čahuru 28 na montažni nosač. Kao rezultat toga, odabire se aksijalni razmak između šapa poklopaca generatora i nosača, a poklopci se oslobađaju od aksijalne sile zatezanja, koja može deformirati ili slomiti šape poklopaca.

Generator se pokreće s remenice koljenastog vratila prijenosom klinastim remenom s prijenosnim omjerom 1:2,04. Napetost remena se podešava okretanjem alternatora u odnosu na pričvrsni vijak na nosač. Napetost remena treba biti takva da se pod djelovanjem sile od 10 kgf remen savija za 10... 15 mm. Uz slabu napetost, remen može skliznuti na remenice, što dovodi do smanjenja napona generatora i struje povrata. Osim toga, remenica, osovina i ležajevi generatora su vrlo vrući, mast u ležajevima se pregrijava i oni mogu pokvariti. Pretjerana napetost remena povećava opterećenje ležajeva i uzrokuje prijevremeno trošenje.


Glavni dijelovi generatora: rotor, stator, poklopac 1 s ispravljačkom jedinicom 25, poklopac 15 s ležajem 20, remenica s ventilatorom 16 i držač četkica s regulatorom napona 12. Poklopci i stator su spojeni pomoću četiri stezna vijka 26.

Rotor generatora je rotirajući elektromagnet. Čelični kljunasti polni dijelovi 17 i čahura 21, pritisnuti na osovinu rotora 6, čine jezgru elektromagneta. Između polova u plastičnom okviru nalazi se namot 22 rotora, koji se naziva uzbudni namot. Struja se dovodi do namota kroz bakrene kontaktne prstenove 3, na koje su zalemljeni izvodi namota. Prstenovi se nalaze na plastičnoj čahuri, također pritisnutoj na osovinu rotora.

Osovina rotora rotira u dva kuglična ležaja: 4 i 20, ugrađena u poklopce 1 i 15. Ležajevi zatvorenog tipa. Mazivo ugrađeno u njih tijekom proizvodnje dovoljno je za cijeli vijek trajanja generatora. Stražnji ležaj 4 pritisnut je na osovinu rotora, a njegov vanjski prsten pritisnut je gumenim prstenom postavljenim u utor poklopca. Prednji ležaj 20 je utisnut u poklopac 15 i, radi pouzdanosti, stegnut je između dvije čelične podloške 18, zategnute s četiri vijka. Krajevi vijaka su probušeni. Unutarnji prsten ovog ležaja, zajedno s distantnim prstenom 19, stegnut je maticom za pričvršćivanje remenice između glavčine remenice i stepenice vratila.

Stator generatora sastoji se od jezgre 23 s namotom 24. Jezgra je izrađena od ploča elektrotehničkog čelika, spojenih na četiri mjesta električnim zavarivanjem. Na unutarnjoj površini jezgre nalazi se 36 poluzatvorenih utora, izoliranih fluoroplastičnim filmom. Statorski namot položen je u utore, čiji su krajevi spojeni u zvijezdu bez izlaza nulte točke.


Ventilator 16 služi za hlađenje ispravljača, statora i rotora koji se zagrijavaju kada generator radi pod opterećenjem. Zrak za hlađenje ulazi kroz prozore poklopca 1, prolazi između statora i rotora i izbacuje se kroz prozore poklopca 15 rotorom ventilatora. Ventilator i remenica izrađeni su od čeličnog lima i spojeni elektrozavarivanjem.

Ispravljač koji pretvara izmjeničnu struju generatora u istosmjernu izveden je u obliku ispravljačke jedinice 25. Sastoji se od dvije aluminijske ploče u koje je utisnuto šest dioda tipa VA-20 - poluvodičkih elemenata koji propuštaju struju samo jedan smjer. Da bi se pojednostavio dizajn ispravljača, koriste se diode različitog polariteta - «pozitivan» i «negativan». Za pozitivne diode na kućištu, a «plus» ispravljeni napon, a za negativni - «minus». Pozitivne diode su utisnute u ploču 35 ispravljačke jedinice, a negativne diode u ploču 37.

Ispravljačka jedinica je pričvršćena na poklopac 1 s tri vijka 2, izolirana zajedno s pozitivnom diodnom pločom 35 od poklopca plastičnim čahurama. Matice vijaka 2 istovremeno stežu izvode dioda i namota statora. Stezaljka spojena na ploču 35 «30» (8) generator, koji je izlaz «plus» ispravljač. Zaključak «minus» je masa generatora.

Tri dodatne diode 34 također su instalirane na ploči 35 ispravljačke jedinice. Napon koji je uklonjen s ovih dioda koristi se za napajanje pobudnog namota 22 i kruga za nadzor stanja generatora pomoću indikatorske lampice pražnjenja baterije 48.

Napon generatora reguliran je mikroelektroničkim beskontaktnim regulatorom napona 12, pričvršćenim vijkom na poklopcu 1. Ovo je neodvojiva i neregulirana jedinica, te u potpunosti nema nikakvih elektromagnetskih releja s kontaktima. Zatvaranje ili otvaranje kruga napajanja uzbudnog namota generatora događa se zbog otvaranja ili zatvaranja snažnog izlaznog tranzistora u regulatoru, ovisno o veličini upravljačkog napona na izlazu «B» regulator.


Plastični držač četkica s dvije četkice 11 i 13 umetnut je u utor regulatora napona, kroz koji se dovodi uzbudni namot generatora. Četkica 11 spojena je na izlaz «U» regulator napona i četka 13 - s izlazom «W». Ovaj izlaz nalazi se s unutarnje strane regulatora i nije označen na njegovom tijelu.

Rad generatora

Kontakti se zatvaraju kada se paljenje uključi «15/1» i «30/1» prekidač paljenja, zatim kontakte «30» i «87» relej paljenja 50, a struja počinje teći kroz uzbudni namot generatora, zatvarajući se duž staze: «plus» baterija 52 - kontakti «30» i «87» relej paljenja 50 - osigurač 2 bloka osigurača - upravljačka pumpa 48 - izlaz «61» generator - izlaz «U» regulator napona 12 - uzbudni namot 22 - izlaz «W», izlazni tranzistor regulatora napona je uzemljen.

Upaljena je kontrolna lampica pražnjenja 48. baterije, što znači da se uzbudni namot napaja iz baterije.

Struja koja teče kroz uzbudni namot stvara magnetski tok oko polova rotora. Nakon pokretanja motora, rotor generatora se okreće i ispod svakog zuba statora prolazi ili južni ili sjeverni pol rotora. Stoga, magnetski tok koji prolazi kroz zube statora varira u veličini i smjeru. Taj promjenjivi magnetski tok prelazi zavoje namota statora i stvara u njemu elektromotornu silu.

Izmjenični napon i struja inducirani u namotu statora se ispravljaju pomoću ispravljačke jedinice, a ispravljena istosmjerna struja odvedena sa stezaljke koristi se za napajanje potrošača «30» generator. U isto vrijeme, ispravljeni napon se uklanja iz zajedničkog izlaza dodatnih dioda 34 za napajanje uzbudnog namota generatora.

Kod ispravnog generatora napona na stezaljci koji radi «30» a na zajedničkom izlazu dodatnih dioda (utikač «61») su jednaki. Stoga, kroz upravljačku pumpu 48 ne teče struja i ona ne gori. U tom slučaju uzbudni namot generatora napaja ispravljač s tri dodatne diode, a bateriju puni generator.

Ako kontrolna lampica 48 svijetli, to ukazuje na neispravnost generatora, da ne daje napon ili je manji od napona baterije. U ovom slučaju, napon na utikaču «61» (napon generatora) ispod napona stezaljke «30» (napon baterije). Stoga u strujnom krugu između njih teče struja koja prolazi kroz kontrolnu žaruljicu i gori.

S povećanjem brzine rotora, napon generatora raste. Kada počne prelaziti razinu od 13,6...14,6 V, izlazni tranzistor u regulatoru napona 12 se isključuje i struja kroz uzbudni namot se prekida. Napon generatora pada, tranzistor u regulatoru se otvara i ponovno propušta struju kroz uzbudni namot.

Što je veća frekvencija vrtnje rotora generatora, to je duže vrijeme zatvorenog stanja tranzistora u regulatoru, dakle, više se smanjuje napon generatora. Opisani proces zaključavanja i otključavanja regulatora odvija se s velikom učestalošću. Stoga su fluktuacije napona na izlazu generatora neprimjetne i praktički se mogu smatrati konstantnim, održavajući se na razini od 13,6... 14,6 V.

1996. godine promijenjen je uređaj regulatora napona i držača četkica. Sada se regulator napona nalazi u metalnom kućištu (poput snažnog tranzistora) i prikovan za držač četkice, t.j. tvori s njim neraskidiv čvor. Novom regulatoru napona nedostaje igla «B», a napon se primjenjuje samo na izlaz «U». Stari i novi regulatori napona su po svojim karakteristikama isti i zajedno s držačem četkica međusobno su zamjenjivi.

Akumulatorska baterija

Punjiva baterija - olovno-kiselinska, tip 6ST-36A, malo održavanja. Namijenjen je za opskrbu potrošača automobila električnom strujom kada motor ne radi, kao i za napajanje startera pri pokretanju motora. Baterije proizvodi nekoliko tvornica i stoga mogu imati male razlike u dizajnu.

Baterija se sastoji od šest baterija povezanih u seriju, od kojih svaka ima EMF od 2,1 V u napunjenom stanju. Dakle, ukupni EMF baterije je 12,6 V. Nominalni kapacitet baterije je 36 Ah pri 20-satnom načinu pražnjenja sa strujom od 1,8 A.

Akumulatori baterije smješteni su u polipropilensko prozirno kućište 47, podijeljeno pregradama u šest odjeljaka. Skakači koji međusobno povezuju pojedinačne baterije prolaze kroz pregrade odjeljaka i zavareni su na šipke 40. Odozgo su baterije zatvorene zajedničkim polipropilenskim poklopcem 38, zavarenim na tijelo ultrazvučnim zavarivanjem. Poklopac ima otvore za punjenje elektrolita i za prolaz polarnih izvoda baterije.

Svaka baterija sastoji se od bloka izmjeničnih ploča - pozitivne 45 i negativne 46. Ploče istog polariteta zavarene su na šipke 40, koje služe za pričvršćivanje ploča i izlaznu struju. Pločaste rešetke izlivene su od legure s niskim sadržajem antimona. Zbog toga su usporeni procesi razgradnje elektrolita i samopražnjenja baterije. To je omogućilo provjeru razine i gustoće elektrolita mnogo rjeđe, zbog čega su se baterije počele nazivati niskim održavanjem ili bez održavanja.

Ploče u blokovima međusobno su izolirane tankim i mikroporoznim separatorima 44, izrađenim u obliku omotača, u koje su umetnute pozitivne ploče. Mala debljina i velika poroznost olakšavaju prodiranje elektrolita kroz separatore, što smanjuje unutarnji otpor baterije i omogućuje vam veliku struju pražnjenja.

Baterija se odnosi na kemijske izvore struje. Elektrolit u njemu je otopina sumporne kiseline u destiliranoj vodi. Gustoća elektrolita potpuno napunjene baterije na 25°C trebala bi biti 1,28 g / cm³ tijekom cijele godine za središnje i južne regije zemlje, te za sjeverne (s prosječnom siječanjskom temperaturom od -50 do -30°S) zimi 1,30 a ljeti 1,28 g/cm³.

Kada se baterija isprazni, sumporna kiselina elektrolita stupa u interakciju s aktivnom masom ploča i pretvara je u olovni sulfat, dok se količina kiseline u elektrolitu smanjuje i gustoća se smanjuje. Stoga se gustoća elektrolita može koristiti za procjenu stupnja pražnjenja baterije. Na primjer, smanjenje gustoće od 0,04 g/cm³ odgovara pražnjenju baterije od 25%, a smanjenje od 0,08 g/cm³ odgovara 50%. Akumulator ispražnjen više od 50% ljeti i 25% zimi mora se ponovno napuniti.

Kada je baterija napunjena, struja koja teče kroz nju pretvara olovni sulfat u olovni peroksid na pozitivnim pločama i u spužvasto olovo na negativnim pločama. U tom slučaju sumporna kiselina se oslobađa u elektrolit, a njegova gustoća se povećava.

Normalna razina elektrolita u baterijama trebala bi biti između oznaka «MIN» i «MAKS», na prozirnom kućištu baterije. Ako nema oznaka, tada razina treba biti 5...10 mm iznad ruba separatora i ne smije se uzdizati iznad donjeg ruba indikatora 43.