Переменный ток. Генератор переменного тока. 8-й класс

Цель урока: сформировать представление о переменном токе, его характеристиках (амплитудном и действующем значениях силы тока и напряжения, частоте), способе получения; сравнить постоянный и переменный ток; изучить устройство и принцип действия генератора переменного тока; научить по графику определять характеристики тока.

Задачи урока:

Предметные:

• понимание смысла понятия переменного тока и способов его получения; показать их практическое значение.

Метапредметные УУД:

• Познавательные: умение самостоятельно добывать нужную информацию, сравнивать, обобщать, анализировать, делать выводы; умение выделять значимые функциональные связи на примере рассмотрения вращения рамки в магнитном поле; формировать практические умения проведения эксперимента и знакомство с историей создания генератора переменного тока.
• Регулятивные: постановка цели, умение ставить учебные задачи, планирование деятельности, проводить простейших опытов и наблюдения, описывать их, задавать вопросы и находить ответы на них опытным путем, проводить прямые измерения при помощи наиболее часто используемых приборов, представлять результаты измерений в виде таблиц, делать выводы на основе наблюдений, находить простейшие закономерности в протекании явлений, находить способы их достижения, осуществлять контроль и взаимоконтроль.
• Коммуникативные: умение выражать свою позицию, умение вести беседу, планирование учебного сотрудничества с учителем и сверстниками — определение цели, функций участников, способов взаимодействия; постановка вопросов — инициативное сотрудничество в поиске и сборе информации; управление поведением партнера — контроль, коррекция, оценка действий партнера.

Личностные УУД:

• умение вести диалог, уважать чужое мнение, достигать поставленных целей, самостоятельно приобретать новые знания и практические умения;
• сформированность познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей учащихся.

Тип урока: комбинированный.

Форма урока: урок-беседа.

Оборудование:

• компьютер и проектор, электронный веб-ресурс (сайт) по теме 1. Видеоролик «Явление электромагнитной индукции» http://school-collection.edu.ru/catalog/res/94fe49eb-c56a-415d-948d-61c85a9c0603/?from=8f5d7210-86a6-11da-a72b-0800200c9a66&
• Видеоролик «Генератор переменного тока»http://school-collection.edu.ru/catalog/res/4170927d-c63b-4b0f-9142-66cbb89fea84/?from=8f5d7210-86a6-11da-a72b-0800200c9a66&
• Модель генератора переменного тока; набор по получению переменного тока: миллиамперметр, катушка, постоянный магнит.

Оформление кабинета: портрет М.Фарадея, таблица «Переменный ток».

План урока

Ι. Орг. момент (2 мин.).

ΙΙ. Проверка домашнего задания (10 мин).

ΙΙΙ. Изучение нового материала (20 мин. ).

ΙV. Закрепление изученного материала (10 мин.).

V. Домашнее задание (3 мин.).

Ход урока

Ι. Орг. момент

Приветствие учащихся.

Психологический настрой учащихся на урок

Выступление учителя: В конце XIX в, электричество начинает применяться в практической жизни людей для освещения, электродвигатели приводят в действие различные машины и станки, бытовые электроприборы. Однако трудность передачи постоянного тока на большие расстояния мешала его широкому применению. Эти трудности были преодолены после изобретения генератора переменного тока.

Учитель знакомит с темой урока: Переменный ток. Генератор переменного тока.

Предлагает ученикам сформулировать цель и задачу урока.

Учащиеся ставят цель и задачу урока: выяснить, что такое переменный ток, каковы его основные характеристики, способ получения и применение.

ΙΙ. Проверка домашнего задания. Актуализация знаний

Учитель: Прежде чем мы перейдем к изучению нового материала, вам необходимо вспомнить:

1. Какое явление называется явлением электромагнитной индукции?
2. От чего зависит направление и значение индукционного тока?

Учитель демонстрирует один из опытов Фарадея по получению индукционного тока (можно поручить этот эксперимент учащимся).

Задача учащихся зарисовать схему опыта и объяснить наблюдаемое явление. Один из учащихся работает у доски, остальные в тетрадях.

Обсуждение ответа учащегося.

Все внимательно выслушивают ответ учащегося, работающего у доски. Оценивают по критериям устного ответа, исправляют, дополняют, приводят другие способы получения индукционного тока. Учащиеся должны сказать:

1. Это один из опытов Фарадея, демонстрирующих электромагнитную индукцию;
2. ЭМИ- это явление возникновения электрического тока в замкнутом проводнике при изменении магнитного потока, пронизывающего этот контур;
3. Возникающий электрический ток называется индукционным. Он может меняться по модулю и направлению;
4. Величина индукционного тока тем больше, чем быстрее происходит изменение магнитного потока;
5. Изменение магнитного потока может происходить различными способами. Эти способы демонстрируют опыты Фарадея.

Учащиеся посмотрев видеоролик«Явление электромагнитной индукции» сравнивают свои ответы.

ΙΙΙ. Изучение нового материала

Демонстрация 1. Получение переменного тока в рамке при её вращении в магнитном поле постоянного магнита.

Учитель. Сравните способы получения тока, изображенные на рисунках 24.3 (стр103) и 25.3 (стр112) учебника О.Ф. Кабардин «Физика -8».

Вопрос учителя: Что удобнее: вращать катушку в поле постоянного магнита или сделать катушку неподвижной, а вращать магнит? Почему?

Вопросы при демонстрации:

1. Как вы понимаете понятие «переменный ток»?

Учащиеся находят ответ в учебнике на стр. 112.

Переменный ток — это электрический ток, изменяющийся во времени по модулю и направлению.

2. Какие физические величины характеризующие ток, могут изменяться?

Учащиеся отвечают: Сила тока и напряжение.

3. Что показывает частота переменного тока?

Учащиеся отвечают: Частота переменного тока показывает, сколько раз за 1с ток изменяет свое направление.

4. В каких пределах может изменяться сила тока, напряжение?

Учащиеся отвечают: Сила тока и напряжение изменяются от 0 до максимального(амплитудного) значения.

5. Можно ли использовать обычный амперметр и вольтметр для измерения силы переменного и напряжения? Почему?

Учитель: Останавливаемся на силе тока и, работая с учебником (О.Ф.Кабардин «Физика-8», стр.112, рис. 25.1,) , изображаем график этой переменной величины, Вспоминаем колебательное движение и величины его характеризующие: период, частота, амплитуда. Находим все эти величины на графике. Один учащийся работает у доски, остальные в тетрадях. Аналогично, но уже самостоятельно ученики характеризуют напряжение на рис.25.2. в своих тетрадях. Далее заполняем все столбцы таблицы, работая с учебником §25.

Пока учащиеся работают, учитель проходит по классу и смотрит, что у них получилось.

Учитель сообщает, что в бытовых электросетях используется переменный ток частотой 50 Гц.

Учащийся отвечает у доски, остальные сверяют со своими работами, обсуждают, исправляют, дополняют. Предлагают свои варианты, аргументируя свои ответы.

Демонстрация 2. Модель работы генератора переменного тока

Вопрос учителя: рассмотреть рис. 25.4 и ответить на вопросы.

1. Что такое генератор переменного тока.
2. Какие превращения энергии происходят в этом устройстве.
3. Назвать основные элементы генератора переменного тока и их назначение.

Статор — это неподвижная часть. Ротор — подвижная. Можно сказать, что статор — это аналог катушки с большим числом витков. А ротор — это магнит, который вращается и создает изменяющийся магнитный поток с течением времени, пронизывая те витки, которые находятся в статоре, индуцирует, наводит в этих витках электрический ток.

Если генератор маломощный, то обычно ротор делают из постоянного магнита. Ему придают определённую форму, создают внутри несколько отдельных полюсов. Этот постоянный магнит, вращаясь прямо внутри статора, непосредственно создаёт индукционный электрический ток. Если же необходим мощный генератор, то в этом случае ротор — уже не постоянный магнит, а электромагнит.

Просмотр видео и задание после просмотра видео:

1. Почему при увеличении скорости вращении рамки мы уже не замечаем мерцание лампочки? (обсуждение)
2. Почему в генераторах переменного тока большой мощности ротор является электромагнитом?
3. Какую частоту имеет промышленный ток?

Учитель предлагает учащимся получить на практике переменный ток частотой 50 Гц, используя предложенное оборудование. На демонстрационном столе имеется миллиамперметр, катушка-моток, постоянный магнит. Учащиеся пробуют быстро вставлять и вынимать магнит и другие способы и делают вывод, что ток такой частоты получить при помощи данной установки нельзя, т.к. 50 Гц — это 50 колебаний тока в секунду.

Учитель предлагает подумать и предложить идеи для усовершенствования установки, объясняет устройство генератора индукционного тока. Учащиеся подписывают названия его основных частей.

Далее учитель заостряет внимание на способах вращения ротора генератора.

Учащиеся предлагают свои варианты: на гидроэлектростанции — поток воды, на теплоэлектростанции — пар и т.д.

ΙV. Закрепление изученного материала

Задание 1. Вопросы на закрепление

1. Что называется переменным током?
2. Что такое период, частота переменного тока?
3. На каком принципе основана работа генератора переменного тока?
4. Проволочная рамка вращается с постоянной частотой в однородном магнитном поле. Какой из графиков, изображенных на рис. показывает зависимость силы тока в рамке от времени?
   
5. 220В — это амплитудное или действующее значение напряжения?
6. Сколько раз за 1 мин переменный ток меняет свое направление?
7. Почему же именно переменный ток используется в бытовых электросетях.
8. Какое устройство называется генератором переменного тока?

Задание 2. Проверка знаний — проверь соседа! (тест)

А сейчас проверим, на сколько, вы усвоили данный материал. Запишите правильный ответ.

Тест: Генерирование электрической энергии.

I. Переменный электрический ток

1. не изменяется по значению;

2. не изменяется по направлению;

3. изменяется по значению и направлению.

II. На каком явлении основано действие электромеханического индукционного генератора переменного тока?

1. электростатической индукции;

2. электромагнитной индукции;

3. термоэлектронной эмиссии.

III. Генератор электрической энергии необходим для…

1. создание материи;

2. создание энергии;

3. преобразование энергии

IV. Переменный ток вырабатывают

1. на заводе;

2. на электростанции;

3. в жилых домах.

V. Стандартная частота используемого у нас переменного тока …

1. 100Гц;

2. 50Гц;

3.500Гц.

VI. Простейший генератор переменного тока состоит…

• Магнита;
• Проволочной рамки;
• Ротора и статора.

Ответы: I-3, II-2, III-3, IV-2, V-2, VI-3.

Кто ответит правильно на 6 вопросов, получит «5», на 5 вопросов, оценку — «4», за 4-3 правильных ответов получит «3».

Подведение итога. Определяется, достигли ли учащиеся поставленной цели, отмечается работа учащихся на уроке, выставляются оценки, обсуждение и аргументирование ответа учащихся.

V. Домашнее задание

1. §25, ответить на вопросы (устно),
2. заполнить таблицу сравнения постоянного и переменного тока

Рефлексия

• Какую цель вы поставили на начало урока?
• Что вы узнали сегодня на уроке?
• Могут ли вам полученные знания пригодиться в жизни? Где именно?
• Что оказалось самым трудным для понимания?
• Какую бы вы поставили себе оценку за работу на уроке?

Тяговые генераторы переменного тока

Главная » Литература по ремонту и обслуживанию тепловозов » Глава 1. Общие сведения об устройстве тепловозов

С появлением более мощных дизелей возникла необходимость применения тяговых генераторов большей мощности. Однако тяговые генераторы постоянного тока, рассчитанные на большую мощность, выходили за рамки допустимых значений по габаритам и массе. В этой связи на тепловозах с передачей переменно-постоянного тока нашли применение генераторы переменного тока (табл. 10.8), которые в сочетании с выпрямительной установкой заменили тяговые генераторы постоянного тока.

Рассмотрим конструкцию тягового генератора переменного тока на примере ГС501А, представляющего собой синхронную электрическую машину защищенного исполнения с явно выраженными 12 полюсами на роторе, с независимым возбуждением и при-

Таблица 10.8

нудительной вентиляцией. Он состоит из статора, ротора, подшипникового щита, подшипника (рис. 10.13).

Статор состоит из корпуса 2, сердечника 3 и обмотки 4. Корпус статора сварен из стальных листов. К корпусу статора параллельно его оси с двух сторон привариваются опорные лапы для установки генератора на поддизельную раму. Перпендикулярно лапам для повышения их жесткости приварены к корпусу стальные ребра с проушинами, предназначенными для подъема и транспортировки тягового генератора. В верхней части корпуса приварены кронштейны, служащие опорами для установки на генераторе синхронного возбудителя и стартер генератора.

Сердечник статора набран из штампованных сегментов электротехнической стали толщиной 0,5 мм, которые стягиваются при помощи шпилек и нажимных шайб 5. Сердечник имеет 144 паза 18 и 120 вентиляционных каналов 17. Обмотка статора двухслойная, волновая, стержневая. Обмотка выполнена из медного изолированного провода. Секция обмотки прямоугольной формы, соответствующей форме паза сердечника, выполнена из девяти уложенных друг на друга широкой стороной медных проводников (рис. 10.14). Лобовые части обмотки крепятся к корпусу статора с помощью пластмассовых обмоткодержателей. Выводы обмотки статора 9 (см. рис. 10.13) припаиваются к шинам. Статор имеет шесть фазных выводов, два нулевых и два вывода обмотки возбуждения.

Подшипниковый щит 1 (см. рис. 10.13), представляющий собой сварную конструкцию, крепится к корпусу статора болтами. В щите имеется ступица 12, обеспечивающая возможность замены роликоподшипника без снятия щита с генератора и без съема генератора с тепловоза.

Крышки 13 подшипникового узла стягиваются болтами. Во внутренней полости подшипникового щита на изогнутых ребрах, с помощью четырех изоляторов, закреплены две подвески, на каждой из которых установлены три радиальных латунных щеткодержателя 75. Устройство щеткодержателя аналогично конструкции щеткодержателя тягового генератора ГП311Б. В щеткодержатель устанавливаются щетки марки ЭГ-4, снабженные резиновым амортизатором.

Ротор состоит из вала 10, корпуса 16, сердечника, полюсов, контактных колец 14. Корпус ротора генератора сварной. С одного конца цилиндрическая часть корпуса имеет стальную втулку, на

Рис. 10.13. Синхронный тяговый генератор

1 — подшипниковый щит; 2 — корпус статора; 3 — сердечник статора; 4 — полюса ротора; 9 — выводы; 10 — вал; 11 — сферический роликоподшипник; 12 —

щеткодержатель со щеткой; 16 — корпус ротора; 17 —

которую монтируют контактные кольца и запрессовывают вал. Контактные кольца, изготовленные из специальной антикоррозионной стали, напрессовываются на корпус ротора в горячем состоянии и изолированы от него. С противоположной стороны корпус ротора имеет фланец для соединения с коленчатым валом дизеля. На корпус ротора напрессовывается сердечник, состоящий из пакета стальных листов толщиной 2 мм. В листах сердечника вьпитам-пованы пазы в форме «ласточкина хвоста», в которые крепят клиньями полюсы. Полюс состоит из сердечника и обмотки. Сердечник полюса ротора набран из листовой стали, спрессован и стянут четырьмя стальными шпильками. Катушки полюсов ротора 8

ГС501А (продольный и поперечный разрезы):

обмотка статора; 5 — нажимная шайба; 6 — ребро; 7 — кольцо; 8 — катушка ступица подшипника; 13 — крышка подшипника; 14 — контактные кольца; 75 — вентиляционный канал; 18 — паз; 19 — демпферная обмотка

Рис. 10.14. Расположение обмотки статора в пазу: 1 — клин; 2, 3 — изоляционные прокладки; 4 — медь

выполнены из медной ленты. Между витками меди проложена изоляция. Катушка пропитана в сборе с сердечником полюса в эпоксидном компаунде и имеет изоляцию класса Р. В пазы полюсных наконечников встроена демпферная обмотка 19, состоящая из медных стержней, соединенных между собой по торцам короткозамы-кающими сегментами. Эта обмотка снижает перенапряжение на фазах в динамических режимах работы генератора.

Подшипник 11 ротора самоустанавливающийся, двухрядный со сферическими роликами.

Контрольные вопросы

1. Что представляет собой электрическая машина, на чем основан принцип ее действия?

2. Какие существуют типы электрических машин?

3. Какие материалы применяются в электрических машинах?

4. Как происходит передача тока от щетки к коллектору и обратно? Каковы причины искрения под щеткой?

5. Как оценить качество коммутации?

6. Каковы условия эксплуатации тяговых электрических машин?

7. Каковы наиболее характерные неисправности электрических машин и способы их устранения?

8. Каково назначение и устройство основных сборочных единиц тяговых электродвигателей?

9. Каково назначение и устройство основных сборочных единиц тяговых генераторов постоянного тока?

10. Каково назначение и устройство основных сборочных единиц тяговых генераторов переменного тока?

Глава 11

УСТРОЙСТВО И РЕМОНТ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

Что делает генератор?

Когда дело доходит до питания автомобильного радиоприемника, фар и других электронных компонентов, вы можете подумать, что всю работу выполняет батарея. На самом деле, это ваш генератор переменного тока, который поддерживает все в рабочем состоянии. Но что именно делает генератор и как он работает? Читайте дальше, чтобы узнать, что делает ваш генератор таким важным, и как распознать проблемы с автомобильным генератором, прежде чем они станут серьезной проблемой.

Что делает генератор?

В то время как аккумулятор необходим для запуска вашего автомобиля, когда он выключен, генератор переменного тока поддерживает ваш автомобиль, когда двигатель работает. Генератор питает большинство электронных компонентов автомобиля, когда вы едете или работаете на холостом ходу, включая фары, электрическое рулевое управление, электрические стеклоподъемники, стеклоочистители, подогрев сидений, приборную панель и радио. Генератор переменного тока питает их всех постоянным током (DC). Ваш генератор переменного тока также отвечает за зарядку автомобильного аккумулятора во время движения.

Генератор переменного тока преобразует механическую энергию в электрическую. Когда ваш двигатель включен, он приводит в действие приводной ремень, который опирается на шкив, прикрепленный к генератору переменного тока. Шкив вращает вал ротора генератора переменного тока, который вращает набор магнитов вокруг катушки. Эти вращающиеся магниты генерируют переменный ток (AC) вокруг катушки, который затем направляется на выпрямитель генератора переменного тока. Выпрямитель преобразует эту мощность переменного тока в мощность постоянного тока, которая активирует электрические системы вашего автомобиля.

Генераторы обычно служат в течение всего срока службы вашего автомобиля, но так бывает не всегда. Общий износ, тепловое повреждение, чрезмерная эксплуатация, воздействие воды, неисправные детали или изношенные провода могут вывести генератор из строя еще до того, как ваш автомобиль отправится на свалку.

Предупреждающие признаки неисправного генератора

Без работающего генератора ваш автомобиль не заведется в ближайшем будущем или проработает дольше нескольких минут. Тем не менее, типичные признаки неисправного генератора часто ошибочно принимают за проблемы с аккумулятором или другими частями автомобиля, которые проявляют аналогичные симптомы. Другими словами, если вы столкнулись только с одной из перечисленных ниже проблем, проблема может быть не только в вашем генераторе. Однако любой из следующих предупреждающих знаков может указывать на возможную проблему с электрической системой вашего автомобиля. Принесите свой автомобиль в местный сервисный центр Firestone Complete Auto Care, чтобы проверить вашу электрическую систему, чтобы мы могли выяснить причину проблемы.

Тусклый или слишком яркий свет

Когда генератор выходит из строя, он подает непостоянное напряжение на электронные аксессуары. Как правило, это проявляется в недостаточной или чрезмерной производительности оборудования, например, в слишком тусклых или слишком ярких фарах. Вы также можете столкнуться с мерцающими огнями или светом, который беспорядочно меняется от яркого к тусклому и наоборот.

Разряженный аккумулятор

Иногда разряженный аккумулятор — это просто разряженный аккумулятор — его срок службы подошел к концу после нескольких лет использования — или, может быть, вы случайно не включили фары на всю ночь. Однако в других случаях разряженная батарея может быть признаком неисправности вашего генератора.

Неисправный генератор не заряжает аккумулятор в достаточной мере при работающем двигателе, в результате чего заряд аккумулятора разряжается быстрее, чем обычно. Один из способов проверить, связана ли проблема с аккумулятором или генератором, — запустить автомобиль от внешнего источника. Если вы запустите свой автомобиль, а он продолжит работать, возможно, скоро потребуется замена аккумулятора. Однако, если вы запустите автомобиль, а вскоре после этого он снова заглохнет, это может означать, что ваш генератор не получает достаточно энергии для аккумулятора.

Медленно работающие или неисправные аксессуары

Генератор, который не обеспечивает достаточную мощность для электроники вашего автомобиля, часто приводит к медленной работе или неработоспособности аксессуаров. Если вы заметили, что ваши окна поднимаются или опускаются дольше, чем обычно, или если обогреватели сидений не нагреваются быстро, или даже если ваш спидометр и другие приборы начинают выходить из строя, у вас может быть проблема с генератором.

Во многих современных автомобилях также запрограммирован приоритетный список оборудования, который указывает бортовому компьютеру, где в первую очередь отключать питание, если генератор не выдает достаточно электроэнергии. Таким образом, если вы едете с неисправным генератором, вы потеряете питание своего радио (или других второстепенных аксессуаров), прежде чем потеряете питание фар.

Проблемы с запуском или частые остановки

Как упоминалось ранее, проблемы с запуском двигателя могут означать, что ваш генератор не может заряжать аккумулятор. Поэтому, когда вы поворачиваете ключ в замке зажигания, все, что вы слышите, — это щелкающий звук, а не урчание вашего двигателя.

С другой стороны, если ваш автомобиль часто глохнет во время движения, это может быть признаком того, что свечи зажигания и катушки не получают от генератора достаточной мощности для поддержания работы двигателя.

Рычание или воющие звуки

Автомобили издают множество странных звуков — некоторые из них безвредны, а другие могут указывать на серьезные механические проблемы. Когда дело доходит до неисправных генераторов, вы, скорее всего, услышите рычание или нытье под капотом.

Этот рычащий или скулящий звук возникает, когда ремень, вращающий шкив генератора, смещается. Вы также можете услышать этот звук, если подшипники, вращающие вал ротора, вышли из строя.

Запах горелой резины или проводов

Неприятный запах горелой резины или проводов может указывать на то, что части генератора начинают изнашиваться. Поскольку приводной ремень генератора находится под постоянным натяжением и трением, а также из-за того, что он находится близко к горячему двигателю, со временем он может изнашиваться и издавать неприятный запах горелой резины. Заклинивший подшипник шкива генератора также издает запах горелой резины, так как ремень трется о заклинивший шкив при работающем двигателе.

Точно так же, если ваш генератор переменного тока перегружен или имеет изношенные или поврежденные провода, вы можете почувствовать запах гари, сравнимый с запахом электрического огня. Перегруженный генератор пытается пропустить через свои провода слишком много электричества, в результате чего они нагреваются небезопасно. Поврежденные провода также создают сопротивление потоку электричества, в результате чего провода нагреваются и издают неприятный запах.

Индикатор аккумулятора на приборной панели

Когда на приборной панели загорается индикатор аккумулятора, это обычно ошибочно принимают за проблему с аккумулятором. Тем не менее, сигнальная лампа аккумулятора указывает на то, что может быть проблема в более широкой электрической системе вашего автомобиля, включая генератор переменного тока.

Генераторы предназначены для работы при определенном напряжении, обычно в диапазоне 13–14,5 вольт. Если ваш генератор неисправен, его напряжение может упасть ниже допустимого, в результате чего на приборной панели загорится индикатор батареи. Точно так же индикатор батареи также появится, если генератор переменного тока превышает предел напряжения, в зависимости от того, насколько сильно он подвергается нагрузке.

В зависимости от электрической нагрузки от аксессуаров вашего автомобиля (фары, стеклоочистители, радиоприемник и т. д.) вы можете увидеть, как сигнальная лампа аккумуляторной батареи мигает и гаснет, когда напряжение генератора колеблется от заданного значения напряжения. Хотя это может показаться незначительным раздражением, лучше привести свой автомобиль для проверки электрической системы, чем оказаться на обочине дороги.

Держите автомобиль заряженным

Проблемы с запуском автомобиля или зарядкой аккумулятора могут быть вызваны неисправным генератором! Чтобы получить профессиональную диагностику и прозрачные рекомендации по обслуживанию, запланируйте осмотр электрической системы или обслуживание генератора в ближайшем сервисном центре Firestone Complete Auto Care.

Генератор, принцип работы, симптомы, проверка, проблемы, замена

Обновлено: 09 мая 2022 г.

Генератор переменного тока представляет собой генератор электроэнергии в автомобиле и является основным компонентом системы зарядки автомобиля. Все автомобили с двигателем внутреннего сгорания, за исключением некоторых гибридов, имеют генератор переменного тока. Когда двигатель работает, генератор заряжает аккумулятор и обеспечивает дополнительную электроэнергию для электрических систем автомобиля.

Генератор. Нажмите, чтобы увеличить фото

Генератор крепится к двигателю болтами и приводится в движение поликлиновым ремнем (приводным ремнем).

Генератор переменного тока не требует технического обслуживания. В некоторых автомобилях он может прослужить до 10-15 лет без ремонта. В случае выхода из строя генератора автомобиль может еще некоторое время работать от аккумуляторной батареи. Однако двигатель заглохнет, как только заряд аккумулятора истощится. Замена генератора на новую оригинальную деталь стоит дорого, но есть альтернативы. Подробнее читайте ниже.

Признаки неисправности генератора

Сигнальная лампа в форме аккумулятора

Наиболее распространенным признаком проблемы с системой зарядки вашего автомобиля является сигнальная лампа в форме аккумулятора (на фото) или значок «ЗАРЯДКА», который загорается во время движения. Обычно эта контрольная лампа должна загораться при включении зажигания, но должна исчезнуть, как только двигатель будет запущен. Если он продолжает гореть, проблема в системе зарядки.
Сигнальная лампа системы зарядки не указывает непосредственно на неисправный генератор, хотя проблемы с генератором очень распространены. Ваш механик должен будет провести дополнительные испытания, чтобы точно определить неисправную деталь.

Еще одним признаком слабой системы зарядки является то, что приборная панель и фары тускнеют на холостом ходу, но становятся ярче, когда двигатель работает. Эта проблема может быть вызвана не только слабым генератором, но и неисправным аккумулятором, плохим контактом на клеммах аккумулятора или ослабленным поликлиновым ремнем.
Свистящий/жужжащий шум, исходящий от генератора, является еще одним признаком неисправности генератора. В некоторых автомобилях это может быть вызвано шумным подшипником генератора. В некоторых автомобилях Jeep/Chrysler неисправный шкив разъединителя генератора может вызывать такой же шум.

Как проверяется генератор

Компьютеризированный тестер аккумуляторов и систем зарядки

Ваш механик может проверить состояние вашей системы зарядки с помощью тестера аккумулятора и системы зарядки (на фото). Тест батареи и системы зарядки (тест AVR) стоит от 30 до 50 долларов. Тест покажет, слаба ли система зарядки или вообще не работает. Он также может определить, вышел ли из строя один из диодов внутри генератора.

Если система зарядки не проходит проверку, механик должен провести дополнительную диагностику, чтобы определить, является ли причиной проблемы генератор переменного тока или что-то еще. К другим проблемам с системой зарядки относятся ослабленный приводной ремень, неисправная проводка или перегоревший предохранитель, неисправный замок зажигания и т. д. Читайте также: Как проверить предохранитель в автомобиле.

Проверка выходного напряжения генератора мультиметром

Если тестер системы зарядки недоступен, ваш механик может провести простую проверку напряжения. Тест включает в себя проверку напряжения аккумуляторной батареи при выключенном двигателе и при работающем двигателе. Напряжение аккумуляторной батареи должно увеличиться до более чем 13,5 В после запуска двигателя, так как генератор обеспечивает дополнительную мощность (см. фото). Если напряжение аккумуляторной батареи не увеличивается после запуска двигателя, проблема в системе зарядки.

Варианты замены генератора

Генератор б/у

Замена генератора в среднем автомобиле будет стоить от 1,0 до 2,5 часов труда, в зависимости от сложности, плюс деталь. Новый генератор послепродажного обслуживания будет стоить от 130 до 320 долларов (только часть). Генератор OEM от дилера будет дороже.

Другой альтернативой является ремонт генератора. Это работает следующим образом: ваш механик может снять генератор и отправить его в ближайшую мастерскую по ремонту генераторов/стартеров.

Реклама

После того, как генератор будет восстановлен, ваш механик установит его обратно. Это может занять больше времени, но обычно это дешевле, поскольку вы платите только за снятие и установку (70-120 долларов) плюс сбор за восстановление (80-150 долларов).
Восстановление генератора в домашних условиях сложно и занимает много времени, но не невозможно. Комплекты для восстановления генератора доступны в Интернете по цене от 15 до 50 долларов.

Еще одним вариантом экономии денег является бывшая в употреблении или восстановленная деталь, особенно если поставщик предоставляет хорошую гарантию.

Генератор б/у

Используемый генератор можно приобрести у местных переработчиков автомобилей.

При каждой замене генератора полезно также заменить поликлиновой ремень. Это не очень дорого, а заменив его вместе с генератором, можно сэкономить на трудозатратах, так как для замены генератора приходится снимать поликлиновой ремень. Подробнее о серпантиновом ремне.

Как продлить срок службы генератора

Часто генератор выходит из строя преждевременно, когда защитный кожух двигателя поврежден или отсутствует. Это происходит из-за того, что брызги воды с дороги попадают внутрь генератора и вызывают его более быстрый износ. Если нижний щиток двигателя поврежден, замените его, чтобы моторный отсек оставался чистым и сухим.
Утечка охлаждающей жидкости или масла также может повредить генератор. Точно так же, если вам нужно помыть моторный отсек, генератор необходимо защитить от воды и моющих средств.

Как работает генератор, общие проблемы

Разрез генератора. Изображение предоставлено Robert Bosch GmbH

Типичный автомобильный генератор переменного тока имеет две обмотки: статор (неподвижная внешняя обмотка) и ротор (вращающаяся внутренняя обмотка). Напряжение, подаваемое через регулятор напряжения на обмотку ротора, возбуждает ротор и превращает его в магнит. Ротор вращается двигателем через приводной ремень.

Магнитное поле, создаваемое вращающимся ротором, индуцирует переменный электрический ток в неподвижной обмотке статора. Диоды используются для преобразования переменного тока в постоянный ток, используемый в электрической системе автомобиля. Выходное напряжение регулируется регулятором напряжения (фото ниже). Как правило, регулятор напряжения встроен в генератор.

Регулятор напряжения. Изображение предоставлено Robert Bosch GmbH

Наиболее распространенные проблемы генератора переменного тока включают изношенные угольные щетки (две «ножки» на этой фотографии), изношенные контактные кольца (два медных цилиндра сзади ротора на изображении в разрезе) и сбой напряжения регулятор.
Плохие наружный и внутренний подшипники генератора (большие и малые серебристые цилиндры на изображении в разрезе выше) могут издавать свистящий шум.
При ремонте генератора подшипники, регулятор напряжения, щетки и некоторые другие детали обычно заменяются новыми.