Surse de alimentare (VAZ-1111)

Generator

Specificatii tehnice:

• Curent de recul maxim (la 13V și 5000rpm), A - 55
• Limitele de reglare (de tensiune, Într — 14,1 ±0,5
• Sensul de rotație (din partea conducerii) - Corect
• Greutatea generatorului, kg — 4,85

Vehiculele VAZ-1111 folosesc un generator de curent alternativ trifazat tip 37.3701 cu o unitate redresor încorporată și un regulator de tensiune microelectronic. Acesta servește la alimentarea cu curent electric a consumatorilor vehiculului și la încărcarea bateriei.

Generatorul este montat pe partea stângă a motorului (față, dacă priviți în direcția de mișcare a mașinii). Generatorul este atașat la suportul blocului cilindric cu un șurub care trece prin urechile capacelor 1 și 15 și la bara de tensionare cu știftul 14. În capacul 1 există un dispozitiv tampon format dintr-o bucșă de oțel 28. cauciuc 27 și o bucșă de presiune 29. La strângerea piuliței șurubului de montare a generatorului, bucșa de presiune se sprijină de capătul cauciucului, îl deformează și presează bucșa 28 pe suportul de montare. Ca rezultat, jocul axial dintre labele capacului generatorului și suport este selectat, iar capacele sunt scutite de forța de strângere axială, care poate deforma sau rupe labele capacului.

Generatorul este antrenat de la roata arborelui cotit de o transmisie cu curele trapezoidale cu un raport de transmisie de 1:2,04. Tensiunea curelei este reglată prin rotirea generatorului în raport cu șurubul de fixare pe suport. Tensiunea curelei trebuie să fie astfel încât, sub o forță de 10 kgf, cureaua să se devieze cu 10...15 mm. Dacă tensiunea este prea mică, cureaua poate aluneca pe scripete, ceea ce va duce la o scădere a tensiunii generatorului și a curentului de ieșire. În plus, scripetele, arborele și rulmenții generatorului devin foarte fierbinți, grăsimea din rulmenți se supraîncălzește și aceștia se pot defecta. Tensiunea excesivă a curelei mărește sarcina asupra rulmenților și provoacă uzură prematură.


Principalele părți ale generatorului sunt: rotorul, statorul, capacul 1 cu bloc redresor 25, capacul 15 cu rulment 20, scripete cu ventilator 16 și suportul periei cu regulator de tensiune 12. Capacele și statorul sunt trase împreună într-o singură unitate prin patru șuruburi de legătură 26.

Rotorul generatorului este un electromagnet rotativ. Piesele polare 17 în formă de cioc de oțel și manșonul 21, presate pe arborele rotorului 6, formează miezul electromagnetului. Între piesele polare din cadrul din plastic există o înfășurare rotorică 22, numită înfășurare de excitație. Curentul este furnizat înfășurării prin inelele de contact din cupru 3, la care bornele înfășurării sunt lipite. Inelele sunt amplasate pe un manșon de plastic, presat de asemenea pe arborele rotorului.

Arborele rotorului se rotește în doi rulmenți cu bile: 4 și 20, instalați în capacele 1 și 15. Rulmenți etanșați. Lubrifiantul inclus în ele în timpul producției este suficient pentru întreaga durată de viață a generatorului. Rulmentul din spate 4 este presat pe arborele rotorului, iar cursa sa exterioară este presată de un inel de cauciuc plasat în canelura capacului. Rulmentul frontal 20 este presat în capacul 15 și, pentru fiabilitate, este prins între două șaibe de oțel 18, strânse cu patru șuruburi. Capetele șuruburilor sunt străpunse. Banda interioară a acestui rulment împreună cu inelul distanțier 19 este prinsă de piulița de montare a scripetei dintre butucul scripetei și treapta arborelui.

Statorul generatorului este format dintr-un miez 23 cu o înfășurare 24. Miezul este alcătuit din plăci electrice de oțel, legate în patru locuri prin sudare electrică. Pe suprafața interioară a miezului există 36 de șanțuri semi-închise, izolate cu o peliculă fluoroplastică. Înfășurarea statorului este plasată în fante, ale căror capete sunt conectate într-o stea fără punct zero.

Ventilatorul 16 servește la răcirea redresorului, statorului și rotorului, care se încălzesc atunci când generatorul funcționează sub sarcină. Aerul de răcire intră în ferestrele capacului 1, trece între stator și rotor și este aruncat afară prin ferestrele capacului 15 de rotorul ventilatorului. Ventilatorul și scripetele sunt realizate din tablă de oțel și conectate prin sudare electrică.

Redresorul, care convertește curentul alternativ al generatorului în curent continuu, este realizat sub forma unui bloc redresor 25. Este format din două plăci de aluminiu cu șase diode de tip BA-20 presate în ele - dispozitive semiconductoare care trec curentul într-o singură direcție. Pentru a simplifica proiectarea redresorului, se folosesc diode de polaritate diferită - "pozitive" și "negative". Diodele pozitive creează un "plus" de tensiune redresată pe corpul lor, iar diodele negative creează un "minus". Diodele pozitive sunt presate în placa 35 a blocului redresor, iar cele negative în placa 37.

Unitatea redresorului este atașată la capacul 1 cu trei șuruburi 2, izolate împreună cu placa 35 a diodelor pozitive din capacul cu bucșe din plastic. Piulițele șuruburilor 2 strâng simultan bornele diodelor și înfășurarea statorului. Clema "30" (8) a generatorului, care este terminalul "plus" al redresorului, este conectată la placa 35. Terminalul "minus" este masa generatorului.

Trei diode suplimentare 34 sunt instalate de asemenea pe placa 35 a blocului redresor. Tensiunea luată de la aceste diode este utilizată pentru a alimenta înfăşurarea de excitaţie 22 şi circuitul de control al stării generatorului folosind lampa de control 48 a descărcării bateriei.

Tensiunea generatorului este reglată de un regulator de tensiune microelectronic fără contact 12, fixat cu un șurub pe capacul 1. Aceasta este o unitate neseparabilă și nereglabilă și îi lipsește complet orice relee electromagnetice cu contacte. Închiderea sau deschiderea circuitului de alimentare a bobinei de excitație a generatorului are loc datorită deschiderii sau închiderii unui tranzistor de ieșire puternic în regulator, în funcție de mărimea tensiunii de control la borna "B" a regulatorului.

Un suport de perie din plastic cu două perii 11 și 13 este introdus în canelura regulatorului de tensiune, prin care este alimentată înfășurarea de excitație a generatorului. Peria 11 este conectată la borna "B" a regulatorului de tensiune, iar peria 13 este conectată la borna "W". Acest terminal este situat în interiorul regulatorului și nu este marcat pe corpul acestuia.

(Articolul este preluat de pe site www.VazBook.ru)

Funcționarea generatorului

Când aprinderea este pornită, contactele "15/1" și "30/1" ale comutatorului de aprindere se închid, apoi contactele "30" și "87" ale releului de aprindere 50, iar curentul începe să curgă prin înfășurarea de excitație a generatorului, închizându-se de-a lungul căii: "plus" al bateriei de stocare 52 - contactele "8" și siguranța "30" a cutiei de siguranță - i 52. lampă de control 48 - borna "61" a generatorului - borna "B" a regulatorului de tensiune 12 - înfășurarea de excitație 22 - borna "W", tranzistorul de ieșire al regulatorului de tensiune - masă.

Lampa de control cu 48 de descărcare a bateriei se aprinde, semnalând că înfășurarea de excitație este alimentată de baterie.

Curentul care curge prin înfășurarea de excitație creează un flux magnetic în jurul polilor rotorului. După ce motorul pornește, rotorul generatorului se rotește și polii sud și nord ai rotorului trec sub fiecare dinte de stator. Prin urmare, fluxul magnetic care trece prin dinții statorului se modifică în mărime și direcție. Acest flux magnetic alternativ traversează spirele înfășurării statorului și creează o forță electromotoare în el.

Tensiunea alternativă și curentul indus în înfășurarea statorului sunt redresate de unitatea redresorului, iar curentul continuu deja redresat preluat de la borna "30" a generatorului este utilizat pentru alimentarea consumatorilor. În același timp, tensiunea redresată este îndepărtată de la borna comună a diodelor suplimentare 34 pentru a alimenta înfășurarea de excitație a generatorului.

Într-un generator funcțional, funcțional, tensiunile la borna "30" și la borna comună a diodelor suplimentare (ștecherul "61") sunt egale. Prin urmare, curentul nu trece prin pompa de control 48 și nu se aprinde. În acest caz, înfășurarea de excitație a generatorului este alimentată de un redresor cu trei diode suplimentare, iar bateria este încărcată de generator.

Dacă lampa de control 48 este aprinsă, aceasta indică o defecțiune a generatorului, că acesta nu furnizează tensiune sau este mai mică decât tensiunea bateriei. În acest caz, tensiunea de pe priză este "61" (tensiunea generatorului) sub tensiune la borna "30" (tensiunea bateriei). Prin urmare, un curent curge în circuitul dintre ele, care trece prin lampa de control și se aprinde.

Pe măsură ce viteza rotorului crește, crește tensiunea generatorului. Când începe să depășească nivelul de 13,6...14,6 V, tranzistorul de ieșire din regulatorul de tensiune 12 este blocat și curentul prin înfășurarea de excitație este întrerupt. Tensiunea generatorului scade, tranzistorul din regulator se deschide și trece din nou curent prin înfășurarea de excitație.

Cu cât frecvența de rotație a rotorului generatorului este mai mare, cu atât timpul de blocare a tranzistorului în regulator este mai lung, prin urmare, cu atât tensiunea generatorului scade mai mult. Procesul descris de blocare și deblocare a regulatorului are loc la o frecvență înaltă. Prin urmare, fluctuațiile de tensiune la ieșirea generatorului sunt insesizabile și practic poate fi considerată constantă, menținută la un nivel de 13,6...14,6 V.

În 1996, designul regulatorului de tensiune și al suportului periei a fost schimbat. Acum regulatorul de tensiune este găzduit într-o carcasă metalică (ca un tranzistor puternic) și nituite pe suportul periei, de ex. formează cu ea un nod inseparabil. Noul regulator de tensiune nu are borna "B", iar tensiunea este furnizată numai la borna "B". În ceea ce privește caracteristicile lor, regulatoarele de tensiune vechi și noi sunt identice și sunt interschimbabile atunci când sunt asamblate cu suportul periei.

Baterie

Bateria este plumb-acid, tip 6ST-36A, cu întreținere redusă. Este conceput pentru a furniza curent electric consumatorilor vehiculului atunci când motorul nu este pornit, precum și pentru a furniza energie demarorului la pornirea motorului. Bateriile sunt fabricate de mai multe fabrici și, prin urmare, pot avea ușoare diferențe de design.

Bateria este formată din șase baterii conectate în serie, fiecare având un EMF de 2,1 V când este încărcat. Astfel, EMF total al bateriei este de 12,6 V. Capacitatea nominală a bateriei este de 36 Ah la un mod de descărcare de 20 de ore cu un curent de 1,8 A.

Bateriile sunt găzduite într-o carcasă translucidă din polipropilenă 47, împărțită prin pereți despărțitori în șase compartimente. Juperii care leagă bateriile individuale trec prin compartimentele compartimentelor și sunt sudate la barele 40. Bateriile sunt acoperite de sus cu un capac comun din polipropilenă 38, sudat pe corp prin sudare cu ultrasunete Capacul are deschideri pentru umplerea electrolitului și pentru trecerea bornelor bateriei.

Fiecare baterie este formată dintr-un bloc de plăci alternante - pozitive 45 și negative 46. Plăcile cu aceeași polaritate sunt sudate la bare 40, care servesc la securizarea plăcilor și a curentului de ieșire. Grilajele plăcilor sunt turnate dintr-un aliaj cu un conținut scăzut de antimoniu. Ca urmare, procesele de descompunere a electroliților și de autodescărcare a bateriei au încetinit. Acest lucru a făcut posibilă verificarea mult mai rar a nivelului și a densității electrolitului, motiv pentru care bateriile au început să fie numite cu întreținere redusă sau fără întreținere.

Plăcile din blocuri sunt izolate unele de altele prin separatoare subțiri și microporoase 44, realizate sub formă de plicuri în care sunt introduse plăcile pozitive. Grosimea mică și porozitatea ridicată facilitează pătrunderea electrolitului prin separatoare, ceea ce reduce rezistența internă a bateriei și permite un curent de descărcare mai mare.

Bateria este o sursă de energie chimică. Electrolitul din el este o soluție de acid sulfuric în apă distilată. Densitatea electrolitului unei baterii complet încărcate la 25°C ar trebui să fie de 1,28 g/cm³ pe tot parcursul anului pentru regiunile centrale și de sud ale țării, iar pentru regiunile de nord (cu o temperatură medie în ianuarie de la -50 la -30°C) 1,30 iarna și 1,28 g/cm³ vara.

Când bateria este descărcată, acidul sulfuric din electrolit interacționează cu masa activă a plăcilor și o transformă în sulfat de plumb, în timp ce cantitatea de acid din electrolit scade și densitatea acestuia scade. Prin urmare, densitatea electrolitului poate fi utilizată pentru a aprecia gradul de descărcare a bateriei. De exemplu, o scădere a densității cu 0,04 g/cm³ corespunde unei descărcări a bateriei de 25% și cu 0,08 g/cm³ - până la 50%. O baterie care se descarcă mai mult de 50% vara și 25% iarna trebuie reîncărcată.

Când bateria este încărcată, sub acțiunea curentului de încărcare care trece prin aceasta, sulfatul de plumb din plăcile pozitive este transformat în peroxid de plumb, iar în plăcile negative în plumb spongios. În același timp, acidul sulfuric este eliberat în electrolit, iar densitatea acestuia crește.

Nivelul normal de electrolit din baterii ar trebui să fie între marcajele "MIN" și "MAX" de pe carcasa translucidă a bateriei. Dacă nu există semne, nivelul trebuie să fie la 5...10 mm deasupra marginii separatoarelor și să nu se ridice deasupra marginii inferioare a indicatorului 43.