Генератор. Автомобили ВАЗ-2103, ВАЗ-2106 – многокрасочный альбом.

Автомобили ВАЗ-2103, ВАЗ-2106 – многокрасочный альбом.

Генератор.

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 правого вращения (со стороны привода). Для преобразования переменного тока в постоянный в генератор встроен выпрямитель на шести кремниевых диодах. Максимальная сила тока отдачи генератора (при 14 В и 5000 об/мин) составляет 42 А.

Генератор установлен на двигателе с правой стороны и приводится во вращение клиновым ремнем от шкива коленчатого вала. Через отверстия в ушках крышек 1 и 23 генератор крепится болтом к кронштейну двигателя и шпилькой к натяжной планке. Чтобы при затяжке болта не обломились ушки крышек, в отверстии крышки 1 имеется резиновая буферная втулка 32. Под действием усилия затяжки поджимная стальная втулка (на рисунке она расположена слева от буферной) смещается, выбирая зазор между ушком и кронштейном крепления генератора, буферная втулка 32 сжимается между стальными втулками и осевое усилие затяжки не передается на ушко.

Основные части генератора – это ротор, статор 27 и крышки 1 и 23, отлитые из алюминиевого сплава.

Ротор состоит из вала 7, на рифленую поверхность которого напрессована стальная втулка и стальные клювообразные полюсы 18 и 30 и образующие вместе с валом и втулкой сердечник электромагнита. На втулке между клювообразными полюсами в пластмассовом каркасе помещена обмотка 25 ротора, называемая обмоткой возбуждения. Концы обмотки выведены через отверстия в полюсе 30 и припаяны к медным контактным кольцам 4 и 5, установленным на пластмассовой втулке.

Ротор вращается в двух шарикоподшипниках 6 и 22 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 21 зажата гайкой крепления шкива между ступицей шкива и буртиком вала. Наружная обойма этого подшипника запрессована в крышку и закреплена между двумя стальными шайбами, стянутыми четырьмя винтами. После затяжки гаек концы винтов раскернивают, чтобы исключить самоотвинчивание гаек. Внутренняя обойма заднего подшипника 6 напрессована на вал ротора, а наружная входит в гнездо крышки 1 и поджимается резиновым кольцом.

На валу ротора с помощью сегментной шпонки и гайки закреплен шкив 19 с крыльчаткой 17 вентилятора, служащего для охлаждения выпрямителя и внутренних частей генератора. Воздух засасывается в окна крышки 1, проходит между статором и ротором и через окна крышки 23 крыльчаткой вентилятора выбрасывается наружу. Между ступицей шкива и гайкой установлена пружинная коническая шайба, обращенная выпуклой стороной к гайке. Шкив и вентилятор изготовлены из тонколистовой стали и соединены электросваркой.

Сердечник статора 27 набран из пластин электротехнической стали толщиной 1 мм. В четырех местах по наружной поверхности пластины соединены сваркой. На внутренней поверхности статора имеется 36 пазов полузакрытой формы, изолированные картоном. В пазах уложена трехфазная обмотка статора, закрепленная от выпадания клиньями 28, в качестве которых используются пластмассовые трубки. Каждая фазная обмотка состоит из шести последовательно соединенных катушек. Фазные обмотки соединены в звезду с выводом нулевой точки на штекер 12 (без маркировки). Этот вывод используется для подключения реле контрольной лампы заряда аккумуляторной батареи. Для повышения электрической прочности и теплопроводности обмотки статор пропитан лаком.

На крышке 1 генератора винтом закреплен щеткодержатель 13 со щетками 14 и 15. Через щетки, изготовленные из меднографитовой смеси и прижатые пружинами к контактным кольцам ротора, подводится ток к обмотке возбуждения. Щетка 14 через пластину соединена с “массой” генератора, а щетка 15 – со штекером “67”. Детали выпрямителя также прикреплены к крышке 1 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 ток только в одном направлении. Диоды находятся в специальном выпрямительном блоке, состоящем из двух алюминиевых держателей 38 и 40 с диодами. С целью упрощения конструкции выпрямителя три диода имеют на корпусе “плюс” выпрямленного тока (“положительные” диоды). Они запрессованы в держатель 38, соединенный с выводом “30” генератора. Другие три диода создают на корпусе “минус” выпрямленного тока (“отрицательные” диоды). Они запрессованы в соединенный с “массой” держатель 40 выпрямительного блока, соединенный с “массой”.

Диоды запрессованы в алюминиевые держатели для того, чтобы обеспечить эффективный отвод тепла от их корпуса к держателям, которые для охлаждения продуваются воздухом. В случае выхода диодов из строя их нельзя заменять по отдельности – надо заменять целиком выпрямительный блок.

На генераторах выпуска до 1977 г. отрицательные диоды были запрессованы в крышку 1, а положительные – в алюминиевый держатель, соединенный с выводом “30” и прикрепленный вместо выпрямительного блока к крышке 1. У этих генераторов можно было заменять отдельные поврежденные отрицательные диоды, аккуратно впрессовывая и запрессовывая их на прессе. Если выходил из строя положительный диод, то необходимо было заменять целиком держатель с положительными диодами.

Работает генератор следующим образом. Когда ключ выключателя зажигания находится в положении 1 (зажигание), 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.

Рис. 28. Генератор.

1 – Крышка генератора со стороны контактных колец; 2 – Выпрямительный блок; 3 – Болт крепления выпрямительного блока и фазных выводов обмотки статора; 4, 5 – Контактные кольца; 6 – Шарикоподшипник вала ротора со стороны контактных колец; 7 – Вал ротора; 8 – Изолирующая втулка; 9 – Винт крепления щеткодержателя; 10 – Плюсовой клеммовый болт (вывод “30”); 11 – Изолирующая втулка контактного болта; 12 – Штекер центрального вывода обмотки статора; 13 – Щеткодержатель; 14 – Отрицательная щетка; 15 – Положительная щетка; 16 – Шпилька для крепления генератора к натяжной планке; 17 – Крыльчатка шкива; 18 – Клювообразный полюсный наконечник ротора со стороны привода; 19 – Шкив привода генератора; 20 – Гайка крепления шкива; 21 – Дистанционное кольцо подшипника; 22 – Шарикоподшипник вала ротора со стороны привода; 23 – Крышка генератора со стороны привода; 24 – Каркас обмотки ротора; 25 – Обмотка ротора; 26 – Изоляция паза статора; 27 – Статор; 28 – Клин обмотки статора; 29 – Обмотка статора; 30 – Клювообразный полюсный наконечник ротора со стороны контактных колец; 31 – Стяжной болт; 32 – Буферная втулка; 33 – Втулка; 34 – Отрицательный диод; 35 – Изолирующая пластина; 36 – Провод фазного вывода обмотки статора; 37 – Положительный диод; 38 – Держатель положительных диодов; 39 – Изолирующая втулка; 40 – Держатель отрицательных диодов.