Генератора Г-221 ВАЗа

Техника / Автомобили-техника / Устройство автомобиля - техника авто / Электрооборудование - техника авто
Alexsandrs
4 114
13-11-2017, 22:55
0

Генератор Г-221 переменного тока служит для питания потребителей электрической энергии и для зарядки аккумуляторной батареи. Он представляет собой трехфазную синхронную электрическую машину с электромагнитным возбуждением. Для преобразования переменного тока в постоянный в генератор встроен выпрямитель на шести кремниевых диодах.
Выбор генератора переменного тока объясняется тем, что он имеет ряд серьезных преимуществ перед генераторами постоянного тока. В первую очередь это то, что он развивает напряжение, достаточное для заряда аккумуляторной батареи при значительно меньших оборотах, чем генератор постоянного тока. Это облегчает режим работы аккумуляторной батареи при езде в городских условиях, когда автомобиль часто останавливается и движется с малой скоростью. Далее, генератор переменного тока имеет меньший вес и габариты, чем равный по мощности генератор постоянного тока. У генератора постоянного тока с коллекторных пластин через щетки снимается весь ток нагрузки, в то время как у генератора переменного тока коллектор отсутствует и в обмотку якоря через контактные кольца и щетки подводится лишь небольшой по величине ток возбуждения генератора. Поэтому износ щеток и контактных колец невелик и срок службы генератора переменного тока значительно дольше.
Генератор установлен на двигателе с правой стороны и приводится во вращение клиновым ремнем от шкива коленчатого вала. Через отверстия в ушках крышек 1 и 12 генератор крепится болтом к кронштейну двигателя и шпилькой к натяжной планке. Чтобы при затяжке болта не обломились ушки крышек, в отверстии крышки 12 имеется резиновая буферная втулка 7. Под действием усилия затяжки болта поджимная втулка 8 смещается, выбирая зазор между ушком и кронштейном крепления генератора, буферная втулка 7 сжимается между стальными втулками 6 и 8, усилие затяжки не передается на ушко.
Основные части генератора - это ротор, статор 2 и крышки 1 и 12, отлитые из алюминиевого сплава.

Генератор Г-221 26. Вал ротора. 27. Клювообразный полюсный наконечник ротора. 28. Втулка ротора. 29. Обмотка ротора. 30. Изолирующая шайба. 31. Контактные кольца. а - отверстия для выводов обмотки ротора.

Ротор состоит из вала 26, на рифленую поверхность которого напрессована стальная втулка 28 и стальные клювообразные полюсы 27, образующие вместе с валом и втулкой сердечник электромагнита. На втулке между клювообразными полюсами в пластмассовом каркасе помещена обмотка 29 ротора, называемая обмоткой возбуждения. Концы обмотки выведены через отверстия а в клювообразном полюсе и припаяны к контактным кольцам, установленным на пластмассовой втулке.
Ротор вращается в двух шарикоподшипниках закрытого типа. Смазка закладывается в подшипники при их изготовлении и пополнения при эксплуатации не требует. Внутренняя обойма переднего подшипника 25 свободно посажена на вал ротора и вместе с дистанционным кольцом 24 зажата гайкой крепления шкива между ступицей шкива и буртиком вала. Наружная обойма этого подшипника запрессована в крышку и закреплена между двумя шайбами, стянутыми четырьмя винтами. После затяжки гаек концы винтов раскернивают, чтобы исключить самоотвинчивание гаек. Внутренняя обойма заднего подшипника 15 напрессована на вал ротора, наружная обойма поджата резиновым кольцом.
На валу ротора с помощью сегментной шпонки и гайки закреплен шкив 23 с вентилятором, служащим для охлаждения выпрямителя и внутренних частей генератора. Воздух входит в окна крышки 12, проходит между статором и ротором и через окна крышки 1 крыльчаткой вентилятора выбрасывается наружу. Между ступицей шкива и гайкой установлена пружинная коническая шайба, обращенная выпуклой стороной к гайке. Шкив и вентилятор изготовлены из листовой стали и соединены электросваркой.

Генератор Г-221 1. Крышка генератора со стороны привода. 2. Статор. 3. Трубка обмотки статора. 4. Обмотка статора. 5. Положительный диод выпрямителя. 6. Втулка. 7. Буферная втулка. 8. Поджимная втулка. 9. Держатель положительных диодов выпрямителя. 10. Отрицательный диод выпрямителя. 11. Болт крепления держателя диодов и фазных выводов обмотки статора. 12. Крышка генератора со стороны контактных колец. 13. Изолирующая втулка. 14. Стяжной болт. 15. Шарикоподшипник вала ротора со стороны контактных колец. 16. Положительная щетка. 17. Отрицательная щетка. 18. Клеммовый болт (вывод "30"). 19. Штекер центрального вывода обмотки статора. 20. Соединительная пластина отрицательной щетки. 21. Щеткодержатель. 22. Штекер положительной щетки (вывод "67"). 23. Шкив-вентилятор генератора. 24. Дистанционное кольцо подшипника. 25. Шарикоподшипник вала ротора со стороны привода. 26. Вал ротора. 27. Клювообразный полюсный наконечник ротора. 28. Втулка ротора. 29. Обмотка ротора. 30. Изолирующая шайба. 31. Контактные кольца. 32. Изоляционная колодка штекера. 33. Держатель отрицательных диодов выпрямительного блока. 34. Держатель положительных диодов выпрямительного блока. 35. Заклепка. 36. Провода фазных выводов обмотки статора. 37. Перегородки корпуса. 38. Ножки пластин. 39. Опорные призмы. 40. Положительная пластина. 41. Сепаратор. 42. Отрицательная пластина. 43. Мостик баретки. 44. Корпус батареи. 45. Крышка секции батареи. 46. Пробка наливного отверстия. 47. Втулка. 48. Положительная выводная клемма. 49. Соединительный мостик. 50. Отрицательная выводная клемма, а - отверстия для выводов обмотки ротора.

Статор набран из пластин электротехнической стали толщиной 1 мм. Пластины соединены электросваркой. На внутренней стороне статора имеется 36 пазов полузакрытой формы, изолированных лаком или электроизоляционным картоном. В эти пазы уложена трехфазная обмотка, закрепленная от выпадания пластмассовыми трубками 3. Каждая фазная обмотка состоит из шести последовательно соединенных катушек. Фазные обмотки соединены в звезду с выводом нулевой точки. Этот вывод (штекер 19) маркировки не имеет. К нему подключается реле контрольной лампы заряда аккумуляторной батареи.
На задней крышке 12 генератора винтом закреплен щеткодержатель 21 со щетками 16 и 17. Через щетки, изготовленные из меднографитовой смеси и прижатые пружинами к контактным кольцам ротора, подводится ток к обмотке возбуждения. Одна из щеток через пластину 20 соединена с массой генератора, а другая - со штекером "67".
Детали выпрямителя закреплены также на задней крышке генератора. Выпрямитель преобразовывает переменный ток, вырабатываемый генератором, в постоянный, которым питаются потребители электрической энергии автомобиля. Выпрямитель собран по трехфазной мостовой схеме из шести кремниевых диодов типа ВА-20 - полупроводниковых приборов, пропускающих электрический ток только в одном направлении.
С целью упрощения деталей крепления выпрямителя три диода имеют на корпусе "плюс" выпрямленного тока ("положительные" диоды), а другие три диода - "минус" выпрямленного тока ("отрицательные" диоды). Положительные диоды имеют красную маркировку, а отрицательные - черную. Отрицательные диоды, имеющие в схеме выпрямителя общий вывод на массу, запрессованы в крышку 12 генератора. Положительные диоды в схеме выпрямителя имеют общий вывод, соединенный с зажимом "30" генератора, и запрессованы в алюминиевый держатель 9. Диоды запрессованы для того, чтобы обеспечить эффективный отвод тепла от их корпуса к держателю 9 и крышке 12, которые для охлаждения продуваются воздухом. Держатель крепится к крышке 12 тремя болтами 11, изолированными вместе с держателем от крышки пластмассовыми втулками 13. Гайками этих болтов одновременно зажимаются выводы диодов и обмотки статора. К держателю присоединен зажим "30" генератора (болт 18), являющийся выводом "+" выпрямителя. Выводом "-" является масса генератора.
С 1977 г. на части генераторов устанавливается выпрямительный блок БПВ6-50. На рисунке показано размещение блока в задней крышке генератора. Блок состоит из двух алюминиевых держателей 33 и 34 с диодами. Эти держатели скреплены заклепками 35 и изолированы друг от друга пластмассовыми втулками. В держатель 33, соединенный с массой генератора, запрессованы отрицательные диоды, а в держатель 34, соединенный с болтом 18, положительные диоды.

Генератор Г-221 18. Клеммовый болт (вывод "30"). 22. Штекер положительной щетки (вывод "67").

Работает генератор следующим образом. Когда ключ выключателя зажигания находится в положении ЗАЖИГАНИЕ, то через обмотку возбуждения генератора проходит электрический ток, создающий вокруг полюсов ротора магнитный поток. При вращении ротора под каждым зубцом статора проходит то южный, то северный клювообразный полюс ротора и магнитный поток, проходящий через обмотку статора, меняется по величине и направлению. Этот переменный магнитный поток создает в обмотке статора электродвижущую силу. Клювообразная форма полюсов ротора подобрана таким образом, чтобы получить форму кривой электродвижущей силы, близкую к синусоидальной.

Техническая характеристика
Номинальное напряжение, В	12
Максимальная сила тока отдачи при 14В и частоте вращения ротора 5000 мин^-1, А	42
Передаточное отношение двигатель-генератор	1:2,04
Направление вращения	Правое
Масса генератора, кг	4,28