Лабораторная работа № 3. Исследование диагностических характеристик вентильного генератора и электронного регулятора напряжения

 

Конструкция вентильных генераторов

Конструкцию автомобильного вентильного генератора с клювообразным ро-тором рассмотрим на примере генератора 37.3701 для автомобилей ВАЗ-2108. Электрическая схема генераторной установки показана на рис.14.

Генератор 37.3701 (рис.15) электромагнитного возбуждения с выпрямлением мощности дополнительным выпрямителем для электроснабжения обмотки возбуждения выполняется со встроенным интегральным регулятором напряжения (ИРН). Напряжение генератора 14 В, сила тока 55 А. Генератор состоит из якоря (статора), индуктора (ротора), крышки со стороны контактных колец, выпрямительного блока, щеткодержателя с ИРН, крышки о стороны привода, шкива-вентилятора.

В статор генератора входят: пакет 1 и трехфазные обмотки 2. Пакет набира-ют из пластин электротехнической стали толщиной 1,0мм. Пластины в шести местах по наружной поверхности пакета соединены сваркой.

Внутренняя часть пакета имеет 36 пазов трапецеидального сечения, рав-номерно расположенных по окружности, в которых уложена трехфазная об-мотка 2 (см. рис. 6,б). Фаза состоит из трех непрерывно намотанных катушек. Каждая катушка имеет 7 витков медного провода марки ПЭТ-200, диаметром 0,95 мм, уложенных в развал. Витки катушки охватывают три зубца. Число витков в фазе 51; фазы соединены в двойную звезду с вы­еденной нулевой точкой, т.е. фаза имеет две параллельные цепи, каждая звезда расположена на половине расточки статора.

Индуктор включает магнитную систему и обмотки возбуждения. Втулка 5 и примыкающие два клювообразных полюсных наконечника 3, посаженные на вал 6, образуют 12-полюсную магнитную систему.

Полюсные наконечники изготовляют методом холодной штамповки из поло-совой стали толщиной 12 мм с последующей обработ­кой по наружному диаметру. Для снижения уровня магнитного шума часть наружной поверхности полюса ротора имеет скосы на сбегающем крае.

Обмотка возбуждения 4,намотанная на каркас в несколько рядов, надета на втулку (втулка фиксирована в полюсных наконечниках). Всего намотано 420 витков медного провода марки ПЭТВ-1 диаметром 0,8 мм. Провод в рядах укладывают плотно, виток к виткам. Сверху катушку оклеивают специальной бумагой, которая образует наружную изоляцию. Сопротивление обмотки в хо-лодном состоянии (2,6 ± 1,0) Ом. На концы обмотки надета гибкая изоляцион-ная трубочка и по втулке каркаса, рас­положенной в торце полюсного наконеч-ника, концы выведены на торце последнего. Далее концы прижаты к торцу полюсного на­конечника изоляционной шайбой, проведены под изоляционной втулкой 12 выведены к контактным кольцам и припаяны к двум изолированным одно от другого и от вала медным контактным кольцам 10.

Для снижения вибрации генератора осуществляют статиче­скую и дина-мическую балансировку ротора. Обмотки статора и ротора для повышения электрической прочности и теплопроводности пропитывают глифталевым ла-ком. Крышки генератора расположены со стороны контактных колец (задняя крышка 7) и со стороны привода (передняя крышка 22). В крышках установлены закрытые шарикоподшипники 11 и 25 с двусторонним резиновым уплотнителем и одноразовым кремний-органическим смазочным материалом. Крышки имеют вентиля­ционные отверстия. В передней крышке 22 есть два резьбовых отверстия для съема крышки с вала, ушко для крепления генера­тора на двигателе и стальная шпилька 21. Шпилька необходима и для крепления планки, создающей натяг приводного ремня генератора. Посадочное место в крышке под подшипник армировано стальной втулкой. Посадка подшипника в крышке и на валу сколь­зящая, в осевом направлении внутренняя и наружная обоймы подшипника строго зафиксированы.

Посредством ушка на задней крышке 7 генератор крепится на двигателе. В отверстии ушка крышки предусмотрено устрой­ство для регулировки осевого зазора между кронштейном двига­теля и ушками крышек генератора при его установке на двига­теле. Устройство состоит из резиновой буферной армированной сталью поджимной втулки.

Посадка заднего подшипника 11 на вал 6 плотная, в гнездо крышки – скользящая. Посадочное место в крышке не армиро­вано, но имеет канавку, в которой размещено резиновое кольцо, препятствующее проворачиванию наружной обоймы подшипника. Подшипник вместе с валом в гнезде крышки может перемещаться осевом направлении.

Внутри крышки крепится выпрямительный блок БПВ-23-50 - трехфазный двухполупериодный выпрямитель с дополнительными диодами для возбужде-ния генератора. На крышке генератора устанавливаются: щеткодержатель 13 со щетками 14, ИРН 20, выводы генератора ИРН.

Выпрямительный блок (рис.16) состоит из двух шин-радиаторов - отрица-тельной 10 и положительной 9, в которые запрессованы кремниевые диоды прямой 3 и обратной 5 полярности. Шины расположены на фиксированном друг от друга расстоянии с помощью изоляционных втулок 7. Шины являются выходными выводами анодной и катодной групп диодов.

Шесть диодов блока соединены между собой и образуют двухполупериод-ную схему выпрямителя. Соединение осуществляется посредством перемычек 6, на которые выводятся концы обмоток и аноды диодов возбуждения 2.

Дополнительный выпрямитель смонтирован на пластмассовой колодке 8, охватывающей с внутренней стороны шину положительной полярности.

Дополнительный выпрямитель состоит трех диодов, образующих анодную группу диодов. «Плюс» дополнительного выпрямителя гибким проводом 4 со штекерным наконечником соединен с выводом «19» (см. рис.15) регулятора нап-ряжения, а также с выводом 17 обмотки возбуждения.

Рис. 15 Автомобильный генератор 37.3701

1- пакет якоря; 2 - фазные обмотки якоря; 3 - полюс с наконечниками; 4 - обмотка возбуждения; 5 - втулка; 6 - вал; 7,22 - соответственно задняя и передняя крышки; 8,9 - теплоотвод выпрямительного блока с диодами соответственно положительной и отрицательной полярности; 10 - контактные кольца; 11,25 - соответственно задний и передний подшипники; 12 - изоляционная втулка контактных колец; 13 - щеткодержатель; 14 - щетки; 15 - конденсатор; 16 - вывод “30” генератора; 17 - положительный вывод “61” выпрямителя; 18 - стяжной винт генератора; 19 - вывод ”В” регулятора напряжения; 20 - ИРН; 21 - шпилька крепления генератора к натяжной планке; 23 - шкив; 24 - опорное кольцо; 26 - коническая шайба; 27 – гайка.

Щеткодержатель 13 состоит из пластмассового корпуса и двух прямоугольных медно-графитовых щеток 14 ИРН является одно­временно крышкой щетко-держателя.

 

 

Рис. 16 Выпрямительный блок БПВ-23-50:

1,5-диоды обратной полярности; 2 - диод дополнительного выпрямителя;
3 – диоды прямой полярности; 4 - гибкий провод; 6 - перемычка; 7 – изоля-ционная втулка; 8 - пластмассовая колодка; 9, 10 - соответственно положи-тельная и отрицательная сборные шины

 

Для охлаждения обмотки якоря и катушки возбуждения, а также кремние-вых диодов выпрямителя в генераторе преду­смотрена протяжная вентиляция, осуществляемая при помощи крыльчатки вентилятора, связанного с приводным шкивом генератора. Шкив-вен­тилятор крепится на валу с помощью шпонки и гайки 27. Выводы генератора «30» и ИРН «17», «61» расположены на торце зад-ней крышки. ТХС показана на рис.17.

 

 

Рис. 17 Токоскоростная характеристика генераторов следующих типов:

1- Г263А; 2- 37.3701; 3- 17.3701