Принцип
работы генератора переменного тока
Самая основная часть системы зарядки автомобиля - генератор переменного
тока. Он
расположен недалеко от передней части двигателя и приводится в действие
коленчатым валом через ременную передачу. Генератор преобразовывает
механическую энергию, производимую двигателем, в электрическую энергию.
Вращающуюся часть генератора переменного тока называют - ротор. В
генераторе переменного тока Bosch (и большинстве других) это
электромагнит, который обеспечивает магнитное поле, передаваемое на
статор.
Напряжение передается через коллекторные (роторные) кольца и щетки.
Коллекторные кольца это два медных (или стальных, что реже) кольца,
которые расположены на задней части ротора. Они вращаются с ротором и
коленчатым валом. Щетки - бронзографитовые, которые прижимаются
пружинками к коллекторным кольцам. Щетки стоят на месте и поскольку они
трутся поперек роторных колец, то щетки обеспечивают контакт и
позволяют потоку быть переданным от стационарной части генератора к
вращающейся части.
Внешнюю часть генератора переменного тока называют статором. Статор
состоит из трех катушек провода (электрически, они физически
разделены), которые окружают ротор.
Как вращение ротора в статоре, магнитное поле, произведенное этим,
также вращается. Поскольку это магнитное поле перемещается поперек
катушек статора, это производит электрические потоки в них. Как раз тот
поток, который заряжает батарею.
Батарея, так же как и остальная часть электрической системы автомобиля
- постоянный ток, и генератор переменного тока, поскольку его название
подразумевает, обеспечивает переменный ток (изменение
направления
тока
периодически). Поэтому требуется преобразование переменного тока в
постоянный ток. Для этого существует диодный мост, который расположен в
задней части генератора.
Диод - устройство с двумя контактами, которое позволяет электрическому
потоку течь через него в одном направлении.
На диодном мосте, как правило, расположено девять или одиннадцать
диодов (из которых три дополнительных). Если собрана схема на
одиннадцати диодах, то к средней точке соединения обмоток (при
соединении статорных обмоток звездой) подключены 2 силовых диода, что
дает прибавку в мощности примерно 10% .
Три вывода статора соединяются с основными диодами, которые
выпрямляют
напряжение для зарядки батареи и питания потребителей. Выводы статора
также соединяются с тремя дополнительными диодами, которые дают
напряжение регулятору напряжения и одной стороне лампы контроля
зарядки.
В этом пункте Вы могли бы задаться вопросом, где ограничивается
напряжение, выдаваемое генератором. Это обеспечивается регулятором
напряжения. Замер регулятором напряжения бортовой сети делается через
дополнительные диоды диодного моста и используется эта информация,
чтобы управлять полем ротора генератора переменного тока. Если
напряжение бортовой сети становится слишком низким, регулятор
увеличивает напряжение, который увеличивает силу магнитного поля,
которое это производит и таким образом получается увеличение выходного
напряжения генератора. Если напряжение бортовой сети слишком высоко,
регулятор напряжения уменьшает напряжение, которое уменьшает силу его
магнитного поля и выходное напряжение генератора.
Теперь о лампе зарядки в приборной панели. Лампа генератору необходима
не только ради контроля неисправности генератора (да и это она не
всегда показывает), а также она необходима для запуска генератора.
Поэтому генератор без лампы на нормальных оборотах не запустится.
Иногда железо сохраняет действительно магнитное поле, что позволяет
генератору запуститься на больших оборотах.470 Ом 1W резистор
параллельно с лампой поможет генератору стабильно запускаться при
неисправной лампе.
Как только двигатель начинает вращаться, генератор переменного тока
начинает работать. Основные диоды обеспечивают поток на батарею, а
дополнительные дают напряжение регулятору напряжения. Так как лампа
подключена между ними, то разница напряжения при исправном
генераторе
получается ~0 вольт и лампа не светится.
