Электрооборудование автомобиля
Все электрооборудование любого автомобиля представлено следующими компонентами:
- Источники тока:
- аккумуляторная батарея;
- генератор.
- основные;
- длительные;
- кратковременные.
Задача аккумулятора заключается в обеспечении потребителей током, пока «отдыхает» двигатель, на время его запуска или работы в режиме малых оборотов. В то время как генератор, по сути, является основным поставщиком электроэнергии. Он не только питает все потребители, но и производит зарядку аккумулятора.
Его емкость в сочетании с мощностью генератора должна соответствовать запросам всех потребителей независимо от режима работы двигателя. Иными словами, должен постоянно поддерживаться энергетический баланс. Это важно знать, так как позволит понять, как работает статор генератора.
К основным потребителям принято относить систему топлива, включая впрыск, зажигание, управление, АКПП. У некоторых автомобилей присутствует электроусилитель руля. То есть все то, что постоянно использует ток, начиная от запуска двигателя и до его полной остановки.
Длительными потребителями являются системы, которые не используются слишком часто. А это освещение, безопасность (пассивная, активная), приборы отопления, кондиционирования. Большинство автомобилей комплектуются противоугонными системами, мультимедийным оборудованием и навигацией.
Что касается кратковременных потребителей, то это прикуриватель, система запуска, свечи накаливания, сигнал, а также системы комфорта.
Гараж
После проведенной работы над мотоциклом решил съездить к родителям, а это 250 км. Дождавшись пятницы, после работы выезжаю в дорогу. Проехав 110 км, останавливаюсь что-то проверить, уже не помню что. И бац, жму на кнопку стартера, а в ответ лишь щелчок реле. Уже начало смеркаться и видно что фара светит, понимаю что аккумулятор жив. Не долго думая чуть растолкав, завожу мотоцикл со второй передачи. Проехав еще несколько километров, как раз въехал в город Изюм, слышу что мот не может набрать обороты, выше 6000 об. начинаются жуткие перебои. Вырубаю свет и все приходит в норму. Теперь мне стало понятно что нет зарядки, именно поэтому не работал стартер и не хватает напряжения для зажигания на высоких оборотах. Пришлось звонить отцу и просить забрать меня на бусе. Это фото уже на следующий день у родителей.
Дальше нужно было убедиться что это именно генератор. Нужно просто снять разъем, идущий от генератора к реле зарядки и проверить напряжение между тремя клеймами. Проверять нужно при работающем двигателе, меряем переменное напряжение. Вольтаж может быть у всех разным и зависит от оборотов двигателя, но обычно в пределах 14-50 вольт. У меня показывало несколько вольт.
Стоит отметить что ремонтом генератора я занялся после возвращения в Харьков, то есть 250 км я проехал без генератора. Для этого я полностью зарядил аккумулятор и взял с собой запасной от скутера. На родном удалось проехать 200 км!
Читайте также:
Теперь когда я стал уверен что это генератор, начал искать где можно приобрести новый или б/у. Новый вроде выпускает британская фабрика и стоит он немало. А вот б/у реально можно найти. Но почитав форумы я понял что б/у с легкостью сломается на следующий день. Потому как это довольно распространенная поломка. Видимо со временем портится изоляция, или это так действуют современные синтетические масла на старую изоляцию.
Поэтому оптимальным оказалось перемотать генератор. Оказалось, есть немало примеров успешной перемотки своими силами. Для этого необходим провод, немного спец лака или эпоксидного клея и много терпения.
Снять статор генератора довольно просто. Нужно отключить аккум, положить мот на левый бок (для тех кто не хочет сливать масло), снять правую крышку и открутить генератор, предварительно отключив его разъем.
А вот и наш статор, видно что в некоторых местах изоляция потемнела и испортилась.
Провод я купил на радио рынке, спец лак найти не удалось, а эпоксидный клей довольно распространен.
Приступаем к размотке статора генератора, лучше все фотографировать, чтоб не забыть что куда подсоединялось. Отрезаем провод с разъемом и разматываем, считаем количество витков на катушке, у меня было 37 витков.
По мере размотки нарисовал схемку.
После размотки все хорошенько вычищаем от остатков лака и масла. Одеваем кожаную перчатку и начинаем мотать, прижимая виток к витку. Для лучшей укладки провода, можно помогать пластиковой линейкой и т.п. Мотал я очень долго, больше чем на пару-тройку часов в день меня не хватало, ушло четыре дня.
Потом припаиваем родной провод с разъемом, стеклотканную изоляцию оставляем родную. Прокладываем провода как были. После нужно все пропитать лаком при помощи кисти. Я использовал эпоксидный клей, который развел растворителем до вязкости лака. После пропитки можно ускорить процесс затвердевания при помощи нагревания. Я просто поместил статор в духовку при малом огне и открытой дверце на час где-то. Помним что эпоксидная смола токсична!
-
Читайте также:
Осталось прикрутить статор генератора к крышке и установить на мотоцикл в обратном порядке. Еще нужно проверить напряжение между клеймами, оно должно быть в районе 14-50 вольт и меняться с оборотами.
С перемотанным генератором я проехал несколько тысяч, полет нормальный.
PS: Больше не буду повторять подобный ремонт, слишком трудоемко.
Функциональное назначение
Статор является неподвижным элементом всей конструкции и закреплен на корпусе генератора. В свою очередь, в нем присутствует рабочая обмотка, и во время работы генератора именно в ней пробуждается электроэнергия. Однако такой ток носит переменный характер, а всем потребителям необходимо прямое напряжение. Преобразование (выпрямление так сказать) происходит как раз благодаря выпрямительному блоку.
Среди главных задач статора – несущая функция для удерживания рабочей обмотки. Также он обеспечивает правильное распределение силовых линий магнитного поля. В процессе работы генератора рабочая обмотка может сильно нагреваться. И тут вступает в силу другая не менее важная функция – отвод лишнего тепла от обмотки.
Как правило, во всех современных автомобилях используется однотипная конструкция статора.
Устройство статора
Конструкция статора генератора образована следующими составляющими:
- кольцевым сердечником;
- рабочей обмоткой;
- изоляцией обмотки.
Рассмотрим более подробно эти компоненты.
Сердечник. Это кольцевые пластины, на внутренней части которых имеются пазы для расположения обмотки. Соединение пластин очень плотное, и в совокупности они образуют так называемый пакет. Жесткость монолитной конструкции придается за счет сварки или клепки.
-
Читайте также:
Для изготовления пластин используются специальные марки железа либо ферросплавы, которые отличаются наличием определенной магнитной проницаемости. Их толщина составляет от 0,8 до 1 мм. Для лучшего отвода тепловой энергии предусмотрены ребра, которые располагаются на внешней стороне статора.
Обмотка. Как правило, в автомобилях используется трехфазный генератор, где присутствуют три обмотки по одной на каждую фазу. Для их изготовления применяется медная проволока, которая покрыта изоляционным материалом. Ее диаметр равен 0,9-2 мм, а в пазах сердечника она укладывается особым образом.
Каждая из обмоток статора генератора ВАЗ (или любой другой марки) располагает выводом для снятия тока. Как правило, количество этих выводов не превышает 3 или 4. Однако встречаются статоры, у которых 6 выводов. При этом у каждой обмотки свое количество выводов для определенного типа соединения.
Изоляция. В каждом пазу сердечника располагается изоляция в целях защиты провода от повреждений. В ряде случаев в пазы могут укладываться специальные изоляционные клинья для более надежной фиксации обмотки.
Статор пропитывается эпоксидными смолами или лаками. Это делается в целях обеспечения целостности и прочности всей монолитной конструкции, что исключает сдвиг витков обмотки. Также повышаются электроизоляционные характеристики.
Как перемотать статор генератора
На первый взгляд перемотка статора кажется сложной и невозможной в домашних условиях работой, за которую не всегда берутся даже обмотчики электромоторов. Но на самом деле при достижении некоторого опыта, простой трехфазный статор можно перемотать за четыре часа включая все подготовительные операции.
На этой фотографии видно как выглядит сгоревшая обмотка. Антигололедные реагенты не жалеют и изоляцию, а на иномарках, даже на грузовиках генератор располагают почему то в самом грязном месте. Заметны зеленые окислы и КЗ на этом статоре возникло именно из за разрушения изоляции. Прошел этот генератор всего 120тык за полтора года.
Здесь видно как злостно обжигается старая изоляция, но железо это не портит, магнитные свойства не нарушаются. Зато облегчается разборка и очистка статора. Перед сожженим обмотки нужно измерить длину выступающих лобовых частей. Для одних генераторов это критично (не уберется в корпус) для других не критично, но лучше стараться сделать так как было.
Теперь нужно сосчитать количество витков и начертить схему намотки, отметив на статоре места выводов начал и концов обмотки.
Вот статор уже очищен стальной щеткой и подготовлен под намотку.
Теперь лучше всего из специального изоляционного материала синтофлекс, он очень прочен и при намотке толстым проводом не перерубается на выходах из паза. Или из прессшпана, но с ним нужно работать аккуратней, наблюдать за перегибами провода при выходе из паза, нужно нарезать изоляционные прокладки выступающие из торцов паза на 2,5- 3мм с каждой стороны и при плотной укладке по форме паза выступающие из паза на 3,5-4мм Это облегчит последующую заделку пазов: не придется обрезать лишнее. Изготовив и подогнав одну прокладку, по ее ширине или длине нужно отрезать ленту и, прикладывая образцовую прокладку, нарезать тридцать шесть аналогичных и уложить их в пазы.
Начало первой обмотки. Видно, что провод идет волной из первого паза в четвертый.
Намотав половину витков одной фазы, продолжаем намотку в другую сторону, перекрывая пустые лобовые части полукатушек. На фото видно, что поворот начинается в пазу с выводом начала обмотки. Здесь можно заметить, что хоть провод и пошел в другую сторону, направление тока в пазу не изменилось. Не все статоры так намотаны, но так лучше: равномерней заполняются лобовые части и меньше мороки при опрессовке выступающей части готовой обмотки.
Вот намотана одна фаза. Ее конец помечен колечком.
Остальные фазы мотаются аналогично первой.
Вот уже две, начала и концы обмоток выходят с шагом через один паз.
Вот полностью намотаны все три фазы. Теперь нужно заделать пазы, уложив в них выступающие части прокладок, на фото они уже уложены. И обстучать через березовые проставки выступающие части катушек, так чтобы в просвете они не выступали за пределы железа вовнутрь и за пределы крепежного пояска снаружи. В таком виде нужно примерить статор в крышки генератора и проверить нет ли касания обмотки и корпуса и если есть, не поздно поправить. Зачистить и соединить, скрутив и пропаяв выводы концов обмоток. Изолировать лучше куском текстильного кембрика. Перед соединением неплохо проверить нет ли КЗ между фазами и на железо. При «силовой» сборке такое может случиться. В таком случае не поздно найти место контакта и изолировать его дополнительной прокладкой.
Теперь нужно связать обмотку наподобие колбасы и закрепить выводы кордовой ниткой, если таковой нет, льняной, применять капрон и прочие термопласты нельзя — потекут при сушке.
Для пропитки нужно слегка подогреть статор и погрузить его в пропиточный лак ГФ 95 или ему подобный. Никакой мебельный не подойдет. После пропитки нужно дать стечь лишнему лаку и поместить в печку газовой или электороплиты включеной на самый малый нагрев, на решетку или подвесить к решетке, а под статор подложить что-то несгораемое- кафельную плитку, чтобы не капало на раскаленный поддон. Если через час лак перестанет липнуть, то температура правильная и сушить еще два часа. Это самое простое. Если перемотка понравится можно сделать специальную печку для просушки со стабильной температурой . Еще можно сушить лампочкой 100Вт расположеной внутри статора, но это долго.
Для пропитки можно использовать эпоксидную смолу, но ее тоже надо подогревать до жидкого состояния, а если перегреть она схватится сразу. Можно пропитать автомобильной краской МЛ горячей сушки, но она толстая и перед просушкой нужно протереть железо статора, иначе не уберется в корпус, а якорь не уберется в статор.
Вот он готовый статор, теперь осталось собрать генератор.
Теги своими руками, генератор, ремонт, электромотор, статор, Перемотка
Похожие материалы
Как работает статор?
Принцип действия статора, а следовательно и всего агрегата (генератора), любого современного автомобиля основывается на одном явлении, которое знакомо каждому из нас со времен уроков физики. На них частенько упоминались такие понятия, как генератор, ротор, статор. Речь идет об электромагнитной индукции. Ее суть в следующем: когда какой-либо проводник перемещается в области действия магнитного поля, то в нем рождается ток.
Или этот проводник (статор) может находиться в переменном магнитном поле (ротор). Именно этот принцип используется в автомобильных генераторах. Во время запуска двигателя начинает вращение ротор генератора. Вместе с этим напряжение от АКБ доходит до рабочей обмотки. А поскольку ротор является многополюсным стальным сердечником, то при поступлении на обмотку напряжения он становится электромагнитом.
В результате вращения ротора создается переменное магнитное поле, силовые линии которого пересекают статор. И тут вступает сердечник «проводника». Он особым образом начинает распределять магнитное поле, и его силовые линии пересекают витки рабочей обмотки. И благодаря электромагнитной индукции возникает ток, снимаемый выводами статора. Далее полученное переменное напряжение поступает в выпрямительный блок.
Стоит только увеличить количество оборотов коленвала, ток частично от обмотки статора генератора поступает к обмотке ротора. Таким образом, генератор переходит в режим самовозбуждения, и ему уже не нужен сторонний источник напряжения.
1)Обрыв одной фазы вызывает повышение сопротивление в цепи остальных фаз, что приводит к снижению мощности генератора и недозарядке АБ. При обрыве 2-х фаз выключается вся обмотка статора и генератор работать не будет.
Проверка на обрыв производится поочередным подключением контрольной лампы к концам 2-х фаз. При наличии обрыва одной из фаз лампа гореть не будет.
2)Замыкание обмотки статора на сердечник возникает при механическом или тепловом повреждении изоляции. В этом случае снижается мощность генератора и происходит его перегрев, АБ будет заряжаться только при повышенной частоте вращения ротора.
Замыкание определяют с помощью контрольной лампы 220 В путем подключения одного вывода обмотки на сердечник, а другого на любой вывод обмотки.
3) Межвитковое замыкание в обмотке статора возникает при перегреве из-за разрушения изоляции. В этом случае в короткозамкнутых витках будет протекать ток большей силы, что приводит к дальнейшему перегреву обмотки и ее перегоранию. Из-за этого резко снижается мощность генератора, особенно при включении нагрузки.
Межвитковое замыкание диагностируют с помощью замера сопротивления фаз обмотки. Сопротивление всех фаз должно быть одинаковым (Г250 RФ = 0,12 Ом).
Рис. 9. Схема проверки обмотки статора генератора: а) замыкание на корпус; б) обрыв обмотки; в) межвитковое замыкание.
4)Проверка статора на машине производится путем измерения переменного напряжения на выводах фаз обмотки до выпрямительного блока при неизменной средней частоте вращении коленчатого вала. Вольтметр переменного тока поочередно подключается к головкам болтов крепления выпрямительного блока типа БВП. Если напряжение не одинаково, то обмотки не исправны.
Выпрямитель.Пробой диодов выпрямительного блока происходит при перегреве током большой силы, повышении напряжения генератора выше нормы и механическом повреждении. Пробитый диод «плюсовой» или «минусовой» шины проводит ток в обоих направлениях, в результате этого снижается мощность генератора, а также напряжение, отдаваемое им в бортовую сеть. АБ не будет полностью заряжаться.
Если пробой произошел одновременно в обеих шинах, то это вызывает короткое замыкание фаз обмотки статора и замыканию АБ. В зарядной цепи будет протекать ток большой силы, что приведет к выгоранию, т.е. обрыву в цепи диода. Это равносильно обрыву одной фазы статора, а на неработающем двигателе через пробитый диод будет разряжаться АБ.
При нормальной работе генератора диапазон колебания напряжения в бортовой сети не превышает обычно 1,0 – 1,2В для бензиновых двигателей и имеет еще меньший уровень для дизелей. Если пробит диод, то из-за потери его выпрямляющих свойств диапазон изменения напряжения возрастает до 2,5 – 3,5В. Средний уровень напряжения при этом не меняется, однако большие колебания напряжения – «выбросы» снижают долговечность АБ и др. элементов электросистемы.
Рис. 10. Влияние пробоя диода на напряжение генератора: а – исправное состояние; б – пробит один диод генератора.
Проверку диодов на пробой и обрыв производят контрольной лампой мощностью 1 – 3 Вт или омметром.
Перед проверкой отсоединяются провода от генератора и РР, затем «+» АБ соединяется через лампу с клеммой «+» («30» для ВАЗ) генератора. Если лампа горит, то диоды прямой и обратной полярности пробиты.
Рис. 11. Схема проверки выпрямителя на машине.
Для проверки отдельных диодов, соединенных с шиной, подключают к ней провод от вывода «–» АБ, а другим проводом, соединенном с «+» АБ, поочередно касаются зажимов блока. Лампа будет гореть при пробое диода. Если сменить полярность подключения, то при исправном диоде лампа гореть не будет. При обрыве в цепи диода лампа не будет гореть в обоих случаях.
Рис. 12. Схема проверки диодов «плюсовой» шины генератора.
Проверку диодов «минусовой» шины и одновременно замыкание обмотки статора с сердечником определяют по следующей схеме.
Рис. 13. Схема проверки диодов и обмоток статора генератора.
Контрольная лампа будет гореть пробое диода или замыкании обмоток статора на корпус.
Исправность диодов выпрямителя можно проверить с помощью омметра. Сопротивление диода при прямом подключении R ≈ 200 Ом, при обратном R ≈ 200 кОм.
Ротор генератора не должен иметь ощутимого осевого и радиального люфта (возникают при износе подшипников).
Контактные кольца не должны иметь на поверхности неравномерного износа по ширине и нагара. При наличии таких неисправностей их зачищают мелкой шкуркой или протачивают на токарном станке. После проточки проверяют радиальное биение колец. Если биение больше допустимого (0,08 мм для двигателя ГАЗ-24), то это приведет к быстрому подгоранию колец и износу щеток.
Шкив генератора. Приводной ремень контактирует со шкивом боковыми поверхностями. Если при износе шкива контакт возникает по внутренней поверхности, то его площадь уменьшается.
Рис. 14. Схема контакта шкива и ремня генератора: а – нормальный контакт; б – шкив изношен.
В этом случае при повышении нагрузки в цепи (включение фар) ремень начинает проскальзывать и появляется характерный свист.
Ремень привода. Испытание ремней по ГОСТ 5813-93. После 500 ч испытаний (эквивалентно пробегу 140 000 км) вытяжка ремня не должна превышать 2,5%.
Основные неисправности статора
Как правило, главные поломки статора — это:
- «Обрыв» рабочей обмотки.
- Наличие короткого замыкания.
Характерный признак, по которому можно судить о неправильной работе статора, это пропажа зарядного тока. На это может указывать не погасший индикатор разряда аккумулятора после запуска двигателя. Стрелка вольтметра при этом будет ближе к красной зоне.
При измерении вольтажа на АКБ, когда работает двигатель, напряжение будет меньше требуемого значения. Для самой батареи это не менее 13.6 В, а для генератора – 37.3701 В. Иногда в случае короткого замыкания на обмотках можно услышать характерный вой, издаваемый генератором.
В процессе эксплуатации автомобиля генератор может нагреваться и находиться под воздействием электрических нагрузок. Помимо этого, ему приходится работать в негативных условиях внешних факторов. Со временем это неизбежно приводит к ухудшению состояния изоляции обмоток, из-за чего случаются электрические пробои. Тогда решить проблему можно ремонтом (перемотка статора генератора) или полной его заменой.
Проверка исправности статора
Некоторых новичков все чаще волнует вопрос о том, как можно проверить, в рабочем ли состоянии находятся все детали генератора. Для этого понадобится специальное небольшое оборудование в виде мультиметра (в народе просто цешка). Можно использовать автотестер либо другой прибор, у которого есть режим омметра. В крайнем случае подойдет лампочка напряжением 12 В с припаянными к ней проводами.
Для начала стоит снять генератор с автомобиля и разобрать его. В зависимости от марки машины могут быть трудности, поскольку на некоторых моделях бренда Lexus источник тока находится в труднодоступном месте. Добравшись до статора и сняв его, необходимо провести чистку от грязи. Далее можно переходить к самой проверке.
Этапы ремонта автомобильного генератора
- Диагностика на автомобиле.
Мы не торопимся снимать Ваш генератор с машины – сначала мы проверим его прибором, который подключим к электрической цепи автомобиля. Делается это для того, чтобы мы могли точно убедиться, что неисправен именно генератор и не тратить Ваши деньги и время просто так. - Снятие с автомобиля.
Если при диагностике неисправность генератора будет подтверждена, мы снимем его с машины и для большей убедительности проверим его еще раз на специальном стенде. - Стоимость работы.
Далее мы обсуждаем с Вами стоимость ремонта, и если Вас устраивает цена, то наши мастера приступают непосредственно к ремонту генератора. - Ремонт генератора
. Наши мастера проводят полную замену неработающих элементов агрегата. - Проверка генератора на стенде
. Мы еще раз проверяем генератор на специальном стенде, чтобы убедиться, что неисправности больше нет. - Установка генератора обратно на автомобиль
. Наш мастер очень аккуратно установит Ваш генератор на автомобиль и проведет процедуру натяжения ремня генератора. - И снова диагностика на автомобиле
. Завершающий этап, при котором мы несколько раз заводим автомобиль и убеждаемся в работоспособности генератора.
Ремонт генераторов цена
| Наименование работ | Цена |
| Диагностика, разборка генератора, проверка узлов, сборка (при условии отказа от ремонта) | 500 рублей |
| Диагностика, разборка генератора грузовых автомобилей и спецтехники, проверка узлов, сборка (при условии отказа от ремонта) | 1000 рублей |
| Комплексный ремонт генератора легковых автомобилей | 500 рублей |
| Комплексный ремонт генератора (до 8 КВт) грузовых автомобилей и спецтехники | 1000 рублей |
| Комплексный ремонт генератора (от 8 КВт) грузовых автомобилей и спецтехники | 1400 рублей |
| Диагностика, разборка генератора, определение неисправностей, оценка необходимого ремонта (без сборки). | БЕСПЛАТНО |
| Ремонт ротора легкового генератора | 600 рублей |
| Ремонт ротора грузового генератора | 1200 рублей |
| Ремонт статора легкового генератора | 600 рублей |
| Ремонт статора грузового генератора | 1200 рублей |
| Восстановление ЛКП статора генератора | 500 рублей |
| Ремонт реле-регулятора генератора | 400 рублей |
| Ремонт диодного моста генератора | 800 рублей |
Признаки неисправности автомобильного генератора
Я думаю, мало кто из начинающих водителей сможет понять, что генератор автомобиля нуждается в ремонте.
По каким же признакам он может понять это?
- Самое первое, на что стоит обратить внимание конечно же, аккумуляторная батарея. Если ваш генератор нуждается в ремонте, то контрольная лампа будет гореть красным цветом.
- Также одним из признаков неисправного аккумулятора могут быть фары если их свет тусклый или наоборот, становится всё ярче при увеличении числа оборотов.
- Конечно же, если от генератора исходят странные звуки (например, писк или вой) это всё может свидетельствовать о его неисправности
Проверка на обрыв цепи
Как проверить статор генератора на обрыв? Для начала стоит перевести измерительный прибор в режим омметра, после чего подводим щупы к выводам обмотки. При отсутствии обрыва мультиметр будет показывать значения ниже 10 Ом. В противном случае показания будут стремиться к бесконечности. Таким образом, ток по обмотке не проходит, что говорит о наличии обрыва. Так нужно проверить все выводы.
В случае использования лампочки делаем проверку в следующей последовательности. Для начала соединяем проводом (лучше изолированным) минусовую клемму аккумулятора с одним из выводов обмотки. Плюс батареи подаем к другому выводу через лампу. Ее свет укажет на полный порядок, если же лампа не загорелась, значит, обрыву быть. Так нужно поступить с каждым выводом.
Конструкция статора ТГ
Несмотря на разнообразие типов турбогенераторов, можно выделить основные узлы и части, которые встречаются у большинства типов ТГ: корпус, обмотка, сердечник, торцевые щиты, газоохладители, фундамент.
Корпус статора состоит из листов стали, которые свариваются и образуют обшивку корпуса. Кроме обшивки корпус состоит из поперечных и торцевых стенок, ребер для крепления к ним сердечника статора.
Обмотка статора ТГ выполняется двухслойной петлевой стержневого типа. Стержень имеет лобовую и пазовую часть. Лобовые части выполняются корзиночного типа и крепятся к бандажным кольцам специальным шнуром.
Бандажные кольца крепятся к кронштейнам.
Фазы обмоток соединяют в звезду. При соединении в треугольник возникают токи третьих гармоник, которые вызывают потери и в статоре и на поверхности ротора. Стержни обмоток располагаются на дне паза. Стержень состоит из отдельных медных проводников, это необходимо для защиты от вихревых токов. Чем дальше проводник находится от дна паза, тем ниже его индуктивное сопротивление. Для протекания равномерного тока по обмотке, стержни на протяжении длины транспонируют (переворачивают, переплетают) на 360 или 540 градусов. В генераторах с непосредственным охлаждением статора между проводниками вставляют и трубки с охлаждающей средой.
Изоляция обмотки бывает, например, класса F и называется термореактивной. Встречаются такие её виды — “слюдотерм”, “монолит”, “монолит 2” и др.
Сердечник представляет собой бочку, которая состоит из прессованных листов электротехнической стали, которые разделены на пакеты. Ширина пакета составляет порядка 4-5 см. Особые требования предъявляются к крайним пакетам, так как на них производится большее воздействие, чем на остальные пакеты.
Для их защиты устанавливают экраны или магнитные шунты. Между пакетами установлены дистанционные распорки, которые создают вентиляционные каналы, необходимые для охлаждения статора. Чтобы еще сильнее стянуть конструкцию, к первым крайним пакетам установлены нажимные пальцы. Собранный сердечник с двух сторон припирают нажимными плитами с помощью гаек, прикрученных к ребрам корпуса.
Сердечник статора служит для создания переменного магнитного потока, поэтому иногда его называют магнитопровод.
Газоохладители представляют собой горизонтально или вертикально расположенные секции, состоящие из большого количества биметаллических трубок (наружная поверхность — алюминий, внутренняя — латунь). Вода подается через фланцы, проходит через газоохладитель и на выходе охлаждается. Температуры на входе и выходе из газоохладителей контролируются, чтобы предотвратить неприятные события. Например, образование воды при охлаждении водородом при понижении температуры и повышении влажности.
При охлаждении воздухом — воздухоохладитель, при охлаждении водой, водородом — газоохладитель.
Торцевые щиты находятся с торцов статора и закрывают его. В щитах имеется отверстие для ротора. Щиты предназначены для ограничения внутреннего пространства статора от окружающей среды, создания в торцевых частях вентиляционных каналов, защита лобовых частей статора.
Щиты выполняются выпуклыми, они должны быть газоплотными, герметичными и должны выдерживать давление изнутри генератора на свои части.
Фундамент должен выдерживать все механические и динамические нагрузки, которые посылает на него статор. Фундамент отвечает за взаимное расположение генератора, турбины и возбудителя. Статор ставят лапами на опорные плиты, выполненные из стали. Генераторы выше 12 МВт имеют отдельные плиты для лап статора, возбудителя, подшипника.
Проверка на КЗ
Теперь стоит проверить статор на короткое замыкание. В режиме омметра отрицательный щуп подносим к корпусу статора, а положительный – к любому из выводов рабочей обмотки. В норме показания должны стремиться к бесконечности. Повторить процедуру для каждого из выводов.
С лампочкой проверка статора генератора происходит таким образом:
- Минус АКБ соединяем проводом с корпусом статора.
- Плюсовая клемма подается на любой вывод через лампочку.
На короткое замыкание укажет горящая лампочка. Если же она не загорелась, значит, все в полном порядке.
Небольшое примечание
Перечисленные неисправности характерны не только для статора генератора, под сомнение могут попасть и регулятор напряжения, и диодный мост, и ротор генератора. При этом стоит заметить, что плохая работа именно статора встречается гораздо реже, чем у перечисленных компонентов любого генератора.
Поэтому, перед тем как заняться статором, необходимо провести проверку регулятора напряжения и диодного моста. И если они окажутся в полном порядке, то в последнюю очередь заниматься обмоткой.
Для надежной работы всего электрооборудования автомобиля следует проводить регулярное техническое обслуживание и при необходимости сразу заменять статор генератора. Цена в итоге покажется не такой высокой, как при замене всего генератора.
Что касается стоимости, то цены на новые детали начинаются с отметки в 1500 рублей с тремя выводами. Изделия с шестью контактами обойдутся дороже — в 6-7 тысяч рублей, хотя встречаются варианты подешевле. Однако все зависит от марки автомобиля.
Генератор из асинхронного двигателя, перемотка статора и переделка ротора под магниты
Продолжение темы: — Ветрогенератор на основе асинхронного двигателя, переделанного на постоянные магниты — Генератор из асинхронного двигателя, перемотка статора и переделка ротора под магниты — Лопасти ветрогенератора, балансировка и настройка — Установка мачты и монтаж ветрогенератора
Долго я думал на каком-же асинхронике его сделать, так как изначально имелось в наличие 2 мотора. Тот который D-106mm, L-100mm. 24 необходимых магнита 10х13, ложатся по кругу впритык почти без зазора, побоялся так делать. 18 магнитов не захотел, уж больно мало мне это показалось. Решение было принято в пользу АИР90L4 D-96mm, L-100mm. Тот на четырёх полюсах 3Кватт, а этот 2,2Кватт. Тот весит 25 кг, этот 18. Вот такой с меня обмотчик. Далее занялся статором, для этого мотал отдельно каждую обмотку на импровизированом станочке из жестяных банок, мотал на 6 полюсов проводом 1,12мм , вместилось в паз 24 проводника. И то с таким скрипом, что клинья некуда было вбивать. Так что ограничился тем-же электрокартоном в качестве изоляции.Пропитывать ещё не пропитывал т.к. понятия не имею что такое электролак. Купил Цапон лака и всё равно побоялся. Думаю народ подскажет как лучше тем более не к спеху.
Дело дошло и до ротора, на ротор из отлитой балванки выточил полую насадку. В ней просверлил отверстия под магниты, но когда насаживал на ротор насадка раскололась. Пришлось вытачивать новую, после этого вышло всё нормально, наклеел магниты и собрал генератор.
Сразу после сборки последовали испытания, генератор крутил дрелью, обороты мерял тахометром с датчиком холла от комповского кулера. Как меряет мне нравится, стрелка движется плавно, тарировал стрелочным механическим тахометром. Вся проблема в том, что дрелью меньше 300 об. неудержишь, а больше 700 не крутит. Генаратор тестировался нагрузкой 5 Ом, сопротивление одной фазы 1 Ом.Мерялось на одной фазе. (Не между фаз).В таблице результат испытаний.
Обороты: 300,400,500,600,700
Вольты-амперы:16-3,5/ 21-5/ 27-6/ 32-7/ 38-8,1
Далее занялся изготовлением диодного моста, так-же привёл в порядок свой тахометр, собрав его в картонную коробку и ещё раз сверив его показания с механическим тахометром.Три диодных моста поставил только для того, чтобы можно было поэкспериментировать с тремя полными мостами параллельно и последовательно. Сварил переходник на перфоратор и подключил его через диммер на 1000W.
После подготовки всех этих составляющих, появилась возможность снять реальные характеристики генератора. Сопротивление фазы 0,9-1,0 Ом. В качестве нагрузки использовалася аккумулятор. Ниже снятые данные генератора. Из нашей таблички видно, что винт 2,3м ранее рассчитанный по моей просьбе, вполне подойдёт для этого генератора. Начало заряда с 3м/с, момент страгивания этого винта на этом ветре 0,5Нм, а у генератора 0,4Нм.
