Принцип работы и схема подключение генератора || Обозначение на генераторе w d b

Использование генератора для дома в большинстве случаев подразумевается в качестве альтернативного источника электричества – при исчезновении тока в стационарной сети. При частых перебоях это особенно необходимо, чтобы уберечь электротехнику.

Чтобы точно получить необходимую силу тока и стабильное напряжение, следует купить генератор с повышенными техническими характеристиками и от надежного производителя. От этого зависит, насколько долгой и успешной будет эксплуатация агрегата. После покупки становится очевидным вопрос – как подключить генератор к дому, о чем мы расскажем в данной статье.

Какие есть виды генераторов?

Многие думают, что генераторы и источники бесперебойного питания – взаимно заменимы и идентичны. Но это не так. ИБП – устройства, которые дают ток только на некоторое время. Их работы хватает как раз на то, чтобы сохранить на компьютере важную информацию, например. Генератор же может производить электричество в разы дольше.

Существует еще одно устройство, которое также многие путают с генераторами. Это – стабилизаторы напряжения. Они выравнивают напряжение, если в сети происходят скачки. Стабилизаторы защищают технику от резкого изменения напряжения сети, тем самым продлевая срок службы электроприборов.

Прежде, чем ответить на вопрос, как подключить генератор к сети дома, нужно понимать, какие генераторы вообще можно подключать к домашней сети.

Существует три основных вида генераторов по типу двигателя:

• бензиновые;
• дизельные;
• газовые.

Генератор бензиновый используют только на короткое время, его работа не подходит для длительных нагрузок. Если основной источник питания, то бензиновые агрегаты стоит покупать только для поддержания работы устройств на непродолжительное время (до 12 часов), если случается частый перебой сети.

Дизельный генератор – самый мощный агрегат. Это, по сути, дизельная станция, которая способна беспрерывно вырабатывать электричество, или использоваться как резервный генератор для освещения дома.

Газовые генераторы потребляют меньше всего топлива, поэтому и считаются самыми экономными генераторами. Работать могут как от газового баллона, так и от газовой магистрали.

Также в качестве топлива в одном генераторе может использоваться и газ и бензин – с возможностью переключения. Их называют двухтопливные.

Существует еще два вида генератора – инверторные и сварочные. В качестве топлива может использоваться и газ и бензин.

Инверторные генераторы имеют отличительную особенность – регулировка производительности. Например, во время отключения света к генератору подключаются все приборы, находившиеся в доме. Если выключить какой-нибудь прибор, сработает автоматическая регулировка производительности, генератор сам уменьшит нагрузку.

Сварочные генераторы предназначены для питания сварочных аппаратов, преимущественно ручных.

От типа генератора также зависит количество фаз и система охлаждения.

По количеству фаз генераторы делятся на однофазные (выходной напряжение 220 В) и трехфазные (380 В). Первые применяются в жилых домах, где присутствует только одна линия питания и заземления. Трехфазный генератор обеспечивает электроснабжением по трем линиям питания, линия заземления одна.

В генераторах используется воздушный или жидкостный тип охлаждения. Первый используется на генераторах или электрических станциях, мощность которых не превышает 6 кВт. Жидкостное охлаждение устанавливаются на более мощных генераторах, количество моточасов которых составляет около тридцати тысяч. Такие генераторы купить лучше на официальных сайтах или в специализированных магазинах, чтобы исключить вмешательство в устройство недобросовестными продавцами.

Как подключить трехфазный генератор?

В случае использования рубильника необходима обмотка на каждую фазу в отдельности, то есть, перемычка от одной фазе к другой.

Схема панели приборов ВАЗ-2107

Панель приборов – это важная составляющая каждого автомобиля, и модель 2107 не является исключением. Для визуального восприятия лучше посмотреть, как выглядит схема ВАЗ 2107 «приборки».

1 — автомобильный вольтметр;

2 — сигнализатор скорости движения или, проще говоря, спидометр;

3 —счетчик машинного пройденного пути — одометр;

4 — тахометр. Он показывает частоту, с которой вращается коленчатый вал. Желтая зона на шкале обозначает, что двигатель работает на высоких оборотах; красная зона показывает недопустимые режимы. 6000 об/мин — максимально допустимые обороты.

5 — указатель температурного состояния охлаждающей жидкости. Зеленая зона — это нормальная температура охлаждающей жидкости. О перегреве двигателя сигнализирует красная зона. Автомобиль запрещается эксплуатировать при температуре охлаждающей жидкости, которая составляет показатель свыше 118 °С;

6 — эконометр. Данный указатель помогает выбрать из всех режимов наиболее экономичный для работы мотора (стрелка прибора должна находится в зеленой зоне его шкалы).

7 — блок (КЛ) контрольных ламп автомобиля ВАЗ 2107:

— включения поворотных указателей (при включении левого или правого поворота загорается мигающим зеленым светом);

— неисправности механизма управления двигателем (используется на автомобиле с инжекторным силовым агрегатом. Лампа светиться оранжевым светом, если включено зажигание. Когда запускается двигатель, она гаснет). При неисправностях в системе, лампа мигает или же постоянно горит. В такой ситуации использовать автомобиль не запрещается, система просто перейдет на резервный режим работы;

— лампа заряда АКБ. Во время включения зажигания лампа на панели приборов приобретает красный свет и гаснет, когда происходит запуск двигателя. Если лампа продолжает гореть, значит отсутствует заряд батареи. Причин может быть несколько: недостаточное натянут ремень привода генератора, цепь контрольной лампы или генератора неисправна. Если и дальше эксплуатировать автомобиль, то это может привести к тому, что аккумулятор полностью разрядится и остановится двигатель. Также может возникнуть пожар;

— сигнализатор включения габаритного света (загорается зеленым, если включены габаритные огни);

— индикатор включения дальнего света осветительных приборов автомобиля (лампа загорается синим светом, если включить дальний свет фар);

— недостаточно давления масла. Когда включается зажигание, лампа давления масла начинает светиться красным светом и сразу же гаснет, когда мотор запускается. Если лампа продолжает гореть, значит присутствует низкое давление масла. Чтобы избежать выхода из строя силового агрегата, его нужно заглушить и попробовать устранить причину неисправности;

— включен стояночный тормоз (лампа загорается ярким красным светом, если включается зажигание и поднят рычаг стояночного тормоза).

8 —показатель пути, который пройден за сутки;

9 —(КЛ) резерва топлива. Желтый свет загорается, если в топливном баке остается менее 6—4 литров топлива;

10 — показатель уровня топлива;

Где лучше установить генератор?

Подключение генератора может осуществляться как на улице, так внутри помещения. Если генератор устанавливается на улице, следует позаботиться о его защите от снега, дождя, внешней среды. Для этого можно использовать контейнер или специальный защитный кожух. Установить его под обычный навес небезопасно.

Поскольку во время работы двигатель генератора издает сильный шум, необходимо заранее позаботиться о звукоизоляции.

При выборе места установки нужно учесть тип запуска генератора. Аппараты с ручным (пусковым тросом) или электростартером (ключом/кнопкой зажигания) лучше поставить поближе к дому или в подвале. Это позволит запускать резервный источник даже в сильную непогоду.

С дистанционным или автоматическим (АВР) запуском такой необходимости нет. АВР расшифровывается “автоматический ввод резерва”. Автоматика срабатывает, когда в сети исчезает напряжение, при этом пуск генератора осуществляется автоматически. Такой способ еще называют аварийный.

Общие полезные сведения

Генератор ВАЗ 2107 преобразовывает механическую энергию вращения коленчатого вала мотора в электрическую. Он предназначен и для питания всей бортовой сети, а также необходим для подзарядки батареи аккумулятора. Чтобы преобразовывать переменный ток в постоянный, агрегат оснащен выпрямительным блоком, который состоит из шести диодов. Специальное реле-регулятор служит для поддержания на заданном уровне напряжения. Располагается данное устройство вне генератора.

При включении зажигания, напряжение, проходя через контрольную лампу автомобиля, достигает регулятора, а с него передается на обмотку возбуждения. Питают ее три диода. Они находятся в выпрямительном блоке. Если во время запуска контрольная лампа и дальше продолжает гореть, значит присутствует недостаточная зарядка аккумулятора. Нужно проверить, какое состояние напряжения бортовой сети. Если оно ниже нормы, значит:

• возникло короткое замыкание в сети;
• появились неисправности в аккумуляторе;
• возникли неисправности автомобильного реле-регулятора;
• неисправности генератора ВАЗ 2107.

В этой ситуации следует проверить натяжку ремня, а также состояние его подшипника, посмотреть, исправный ли реле-регулятор. Не лишним будет еще раз просмотреть срок годности и действительное состояние аккумулятора. Если все нормально, а напряжения недостаточно, нужно обратится к специалисту-автоэлектрику. Генератор представленной модели авто не нуждается в особенном уходе. Нужно только следить за тем, чтобы на него не попадала вода и грязь. Также следует проверять состояние ремня (нужно, чтобы он был натянут, примерно, как на видео), а также важно, чтобы подшипник постоянно был смазан и не создавал шум при работе.

1200 руб. за фотоотчёт

Платим за фотоотчёты по ремонту авто. Заработок от 10 000 руб/мес.

Пишите:

Самая основная функция генератора – зарядка батареи аккумулятора и питание электрического оборудования двигателя.

Генератор – механизм, который превращает механическую энергию в электрическую. Генератор имеет вал, на который насажен шкив, через который и получает вращения от коленчатого вала двигателя.

Как рассчитать мощность генератора?

Перед установкой генератора необходимо правильно рассчитать мощность генератора. Для этого нужно сложить мощность всех приборов в доме, и выбрать генератор с запасом мощности.

Существует номинальная мощность – в этом случае нагрузка имеет переменный характер, и средняя мощность не должна превышать 80%; и максимальная мощность (она рассчитана на 500 часов работы, не должна превышать 90% нагрузки). К примеру, номинальная мощность 2,5 кВт, тогда максимальная мощность 2,8 кВт.

Особенности конструкции

Основан принцип работы генератора автомобиля на эффекте индукции электромагнитной, позволяющем получать электроток при наведении, а затем изменении магнитного поля вокруг проводника. Для этого в генераторе имеются необходимые детали:

• ротор – катушка внутри двух пар разнонаправленных магнитов, получающая вращение через шкив, и постоянный ток на обмотки возбуждения через щетки и коллекторные кольца
• статор – обмотки внутри магнитопровода, в которых наводится переменный электрический ток
• диодный мост – выпрямляет переменный ток в постоянный
• реле напряжения – регулирует эту характеристику в пределах 13,8 – 14,8 В

Рис. 2 Конструкция генератора

При неработающем двигателе в момент его запуска ток возбуждения подается на якорь с аккумулятора. Затем генератор начинает выработку электричества самостоятельно, переходит на самовозбуждение, полностью восстанавливает заряд аккумулятора при движении машины.

На холостых оборотах подзарядки не происходит, но бортовая сеть и все ее потребители (фары, музыка, кондиционер) обеспечиваются в полном объеме.

Статор

В генераторе самым сложным является устройство статора:

• из трансформаторного железа 0,8 – 1 мм толщины вырубаются штампом пластины;
• из них набирают пакеты (сварка или крепление заклепками), 36 пазов по периметру изолируются эпоксидной смолой или полимерной пленкой;
• затем в пакеты укладываются 3 обмотки, фиксируемые в пазах специальными клиньями.

Рис. 3 Статор генератора

Именно в статоре вырабатывается переменное напряжение, которое позже автомобильный генератор выпрямляет в постоянный ток для бортовой сети и АКБ.

Ротор

При использовании подшипников качения цапфа закаливается, а сам вал создается из легированной стали. На вал намотана катушка, залитая специальным диэлектрическим лаком. Сверху на нее надеты и закреплены на валу магнитные полюсные половинки:

• имеют вид короны;
• содержат по 6 лепестков;
• изготавливаются штамповкой или литьем.

Рис. 4 Ротор генератора

Шкив фиксируется на валу шпонкой либо гайкой с головой под шестигранный ключ. Зависит мощность генератора от толщины провода катушки возбуждения и качества изоляции лаком обмоток.

При подаче напряжения на обмотки возбуждения вокруг них возникает магнитное поле, взаимодействующее с аналогичным полем постоянных полюсных половинок магнитов. Именно вращение ротора обеспечивает выработку электротока в обмотках статора.

Токосъемный узел

В щеточном генераторе устройство токосъемного узла следующее:

• щетки скользят по коллекторным кольцам;
• по ним передается постоянный ток на обмотку возбуждения.

Электрографитные щетки изнашиваются меньше меднографитных модификаций, но на коллекторных полукольцах наблюдается падение напряжения. Для снижения электрохимического окисления колец их могут изготавливать из нержавейки и латуни.

Рис. 5 Токосъемный узел генератора

Поскольку работа токосъемного узла сопровождается интенсивным трением, щетки и кольца коллекторные изнашиваются чаще прочих деталей, считаются расходниками. Поэтому к ним обеспечивается быстрый доступ для периодической замены.

Выпрямитель

Поскольку в статоре электроприбора вырабатывается переменное напряжение, а для бортовой сети нужен постоянный ток, в конструкцию добавлен выпрямитель, к которому и подключаются обмотки статора. В зависимости от характеристики генератора выпрямительный узел имеет различную конструкцию:

• диодный мостик распаян или впрессован в подковообразные пластины-теплоотводы;
• выпрямитель собран на плате, теплоотводы с мощным оребрением припаиваются к диодам.

Рис. 6 Выпрямитель генератораРис. 7 Вариант диодного мостика с независимыми радиаторами

Основной выпрямитель может дублироваться дополнительным диодным мостиком:

• герметичный компактный блок;
• диды-горошины или цилиндрической формы;
• включение в общую схему небольшими шинами.

Выпрямитель является «слабым звеном» генератора, так как любое инородное тело, проводящее ток, попавшее случайно между теплоотводами диодов, автоматически приводит к короткому замыканию.

Регулятор напряжения

После того, как переменная амплитуда преобразована выпрямителем в постоянный ток, электроэнергия генератора подается на реле регулятора напряжения по следующим причинам:

• коленвал ДВС вращается с разной скоростью в зависимости от типа вождения, дальностью поездки и циклом движения авто;
• поэтому автомобильный генератор по умолчанию не способен вырабатывать одинаковое напряжение в разные промежутки времени физически;
• устройство реле регулятора и отвечает за термокомпенсацию – отслеживает значение температуры воздуха, при его снижении повышает напряжение подзарядки и наоборот.

Это интересно: Особенности конструкции

Стандартной величиной термокомпенсации принято значение 0,01 В/1градус. В некоторых генераторах имеются переключатели ручные лето/зима, выносимые в салон или пространство под капотом авто.

Рис. 8 Регулятор напряжения

Существуют реле регуляторов напряжения, в которых бортовая сеть подключается к обмотке возбуждения генератора «–» проводом или «+» кабелем. Эти конструкции являются не взаимозаменяемыми, путать их нельзя, чаще всего в легковых машинах установлены «минусовые» регуляторы напряжения.

Подшипники

Передним считается подшипник со стороны шкива, его корпус впрессовывается в крышку, а на валу используется скользящая посадка. Задний подшипник расположен возле коллекторных колец, его, наоборот, сажают на вал с натягом, в корпусе использована скользящая посадка.

В последнем случае могут применяться подшипники роликовые, передний подшипник всегда радиальный шариковый с одноразовой смазкой, закладываемой на заводе, которой хватает на весь эксплуатационный ресурс.

Рис. 9 Комплект подшипников генератора

Чем выше мощность генератора, тем большие нагрузки испытывает обойма подшипника, чаще требуется замена обоих расходных деталей.

Крыльчатка

Детали трения внутри генератора охлаждаются принудительным воздушным способом. Для этого на вал надевается одна или две крыльчатки, засасывающих воздух через специальные щели/отверстия в корпусе изделия.

Существует три типа воздушного охлаждения автомобильных генераторов:

• при наличии узла щетки/коллекторные кольца и вынесения выпрямителя, регулятора напряжения из корпуса наружу эти узлы защищаются кожухом, поэтому воздухозаборные отверстия создаются в нем (позиция а) нижней схемы;
• если компоновка механизмов под капотом плотная, а окружающий их воздух слишком нагрет, чтобы нормально охладить внутреннее пространство генератора, используется защитный кожух специальной конструкции (позиция б) нижнего рисунка;
• в генераторах малогабаритных щели для забора воздуха создаются в обеих крышках корпуса (позиция в) на нижнем рисунке).

Рис. 11 Варианты схем воздушного охлаждения генератора

Перегрев обмоток и подшипников резко снижает характеристики генератора, и может привести к заклиниванию, короткому замыканию и, даже пожару.

Корпус

Традиционно для большинства электроприборов корпус генератора имеет защитную функцию для всех расположенных внутри него узлов. В отличие от стартера машины, генератор не имеет натяжного устройства, провисание ремня передачи регулируется за счет смещения корпуса самого генератора. Для этого кроме монтажных лапок на корпусе имеется регулировочная проушина.

Корпус изготавливается из алюминиевого сплава, состоит из двух крышек:

• внутри передней крышки спрятан статор и якорь;
• внутри задней крышки размещен выпрямитель и реле регулятора напряжения.

Рис. 12 Корпус генератора состоит из двух крышек

От этой детали зависит корректная работа генератора, так как внутрь одной крышки впрессован подшипник ротора, а ремень натягивается в проушине корпуса.

Электрическая схема

Производители учитывают конкретное количество потребителей в модели авто, поэтому в каждом случае применяется индивидуальная электрическая схема генератора. Наиболее востребованы 8 схем «мобильных электроустановок» под капотом машины с одинаковым обозначением элементов:

1. генераторный блок;
2. обмотка ротора;
3. магнитопровод статора;
4. мост диодный;
5. переключатель;
6. реле лампы;
7. реле регулятора;
8. лампа;
9. конденсатор;
10. блок трансформатора и выпрямителя;
11. АКБ;
12. стабилитрон;
13. сопротивление.

Рис. 15 Схема 1

В схемах 1 и 2 возбуждающая обмотка получает напряжение через замок зажигания, чтобы АКБ не разряжалась на стоянке. Недостатком является коммутация 5 А тока, снижающего эксплуатационный срок.

Рис. 16 Схема 2

Поэтому на схеме 3 контакты разгружены промежуточным реле, а потребление тока снижено до десятых долей ампера. Минусом в этом варианте является сложный монтаж генератора, понижение надежности конструкции, возрастает частота переключения транзистора. Фары могут моргать, а стрелки приборов подрагивать.

Это интересно: Описание отличительных особенностей двигателя и этапов его разработки

Рис. 17 Схема 3

В схеме 5 из трех диодов изготовлен дополнительный выпрямитель на пути к обмотке возбуждения. Однако при длительной парковке рекомендуется снимать «+» с клеммы аккумулятора, так как возможен разряд батареи. Зато при первичном возбуждении обмотки в момент запуска ДВС расход тока АКБ минимальный. Опасное для электроники машины повышение напряжения гаси стабилитрон.

Для дизельных моторов применяются генераторы, использующие 6 схему. Они рассчитаны на напряжение 28 В, возбуждающая обмотка получает вдвое меньший заряд за счет подключения в «нулевую» точку статора.

Рис 19 Схема 6

На схеме 7 ликвидирован разряд АКБ при длительной парковке за счет снижения разницы потенциалов на «Д» и «+» клеммах. Из стабилитронов создано дополнительное крыло диодного мостика выпрямителя для ликвидации всплесков напряжения.

Схема 8 обычно применяется в генераторах производителя Бош. Здесь усложнен регулятор напряжения, зато упрощена схема самого генератора.

Рис. 21 Схема 8