Генератор

Генератор типа 37.3701 - переменного тока, трехфазный, со встроенным выпрямительным блоком и электронным регулятором напряжения, правого вращения (со стороны привода).

Статор 21 (рис. 7-2) и крышки 1 и 19 стянуты четырьмя болтами. Вал 8 ротора вращается в подшипниках 6 и 18, которые установлены в крышках. Питание к обмотке ротора (обмотке возбуждения) подводится через щетки и контактные кольца 5.

Трехфазный переменный ток, индуктируемый в обмотке статора, преобразуется в постоянный выпрямительным блоком 2, закрепленным на крышке 1. Электронный регулятор 12 объединен в один блок со щеткодержателем и также крепится на крышке 1.

Схема соединений генератора показана на рис. 7-3. Напряжение для возбуждения генератора при включении зажигания подводится к клемме "В" регулятора через контрольную лампу 4.

Рис. 7-3. Схема соединений генератора: 1 - аккумуляторная батарея; 2 - стартер; 3 - генератор; 4 - контрольная лампа разряда аккумуляторной батареи; 5 - блок предохранителей: 6 - реле выключателя зажигания; 7 - выключатель зажигания

После пуска двигателя обмотка возбуждения генератора питается от трех дополнительных диодов, установленных на выпрямительном блоке. При этом ток через контрольную лампу не проходит и она не горит. Управляющее напряжение подается на вывод "Б" регулятора напряжения непосредственно от клеммы "30" генератора. Вывод "Ш" регулятора маркировки не имеет. С ним соединяется щетка 13 (см. рис. 7-2).

С 1996 г. у генератора 37.3701 изменено устройство регулятора напряжения и щеткодержателя. Теперь регулятор напряжения размещен в металлическом корпусе и приклепан к щеткодержателю (см. рис. 7-2), т. е. образует с ним неразборный узел. У нового регулятора напряжения отсутствует вывод "Б" и напряжение подается только к выводу "В". По своим характеристикам прежний и новый регуляторы напряжения одинаковы и в сборе со щеткодержателем взаимозаменяемы.

Проверка на стенде позволяет определить исправность генератора и соответствие его характеристик номинальным. У проверяемого генератора щетки должны быть хорошо притерты к контактным кольцам коллектора, а сами кольца чистыми.

Установите генератор на стенд и выполните соединения как указано на рис. 7-4. Включите электродвигатель стенда, реостатом 4. установите напряжение на выходе генератора 13 В и доведите частоту вращения ротора до 5000 мин^-1. Дайте генератору поработать на этом режиме не менее 10 мин, а затем замерьте силу тока отдачи. У исправного генератора она должна быть не менее 55 А.

Рис. 7-4. Схема соединений для проверки генератора на стенде: 1 - контрольная лампа 12 В, 3 Вт; 2 - генератор;

3 - вольтметр; 4 - реостат; 5 - амперметр; 6 - выключатель; 7 - аккумуляторная батарея

Если замеренная величина отдаваемого тока меньше, то это говорит о неисправностях в обмотках статора и ротора, а также повреждении вентилей. В этом случае необходима тщательная проверка обмоток и вентилей, чтобы определить место неисправности.

Напряжение на выходе генератора проверяется при частоте вращения ротора 5000 мин^-1. Реостатом 4 установите ток отдачи 15 А и замерьте напряжение на выходе генератора, которое должно быть 14,1+0,5 В при температуре окружающего воздуха (и генератора) 25+10°С.

Если напряжение не укладывается в указанные пределы, то замените регулятор напряжения другим, заведомо исправным, после чего повторите проверку. Если напряжение будет нормальным - старый регулятор напряжения поврежден и его необходимо заменить. Если напряжение по-прежнему не будет укладываться в указанные выше пределы - необходимо проверить обмотки и вентили генератора.

Осциллограф позволяет по форме кривой выпрямленного напряжения точно и быстро проверить исправность генератора, а также определить характер повреждения.

Рис. 7-5. Схема соединении для проверки генератора осциллографом: 1 - контрольная лампа 12 В, 3 Вт; 2 - генератор; 3 - вольтметр; 4 - реостат; 5 - амперметр; 6 - выключатель; 7 - аккумуляторная батарея

Для проверки соберите схему, показанную на рис. 7-5. Отсоедините провод общего вывода трех дополнительных диодов от штекера "В" регулятора напряжения и примите меры, чтобы наконечник отсоединенного провода не замкнулся с массой генератора. К штекеру "В" регулятора через контрольную лампу 1 присоедините провод от аккумуляторной батареи. Таким образом, обмотка возбуждения будет питаться только от аккумуляторной батареи.

Включите электродвигатель стенда и доведите частоту вращения ротора до 1500-2000 мин^-1. Выключателем 6 отключите аккумуляторную батарею от клеммы "30" генератора и реостатом 4 установите ток отдачи 10 А.

Проверьте по осциллографу напряжение на клемме "30" генератора. При исправных вентилях и обмотке статора кривая выпрямленного напряжения имеет пилообразную форму с равномерными зубцами (рис. 7-6, I). Если имеется обрыв в обмотке статора, либо обрыв или короткое замыкание в вентилях выпрямительного блока - форма кривой резко меняется: нарушается равномерность зубцов и появляются глубокие впадины (рис. 7-6, II и III).

Рис. 7-6. Форма кривой выпрямленного напряжения генератора: I - генератор исправен; II - вентиль пробит; III - обрыв в цепи вентиля (обмотке статора)

Проверив форму кривой напряжения на клемме "30" генератора и убедившись, что она имеет нормальный вид, затем проверяют напряжение на штекере "61 " или на наконечнике провода, отсоединенного от штекера "В" регулятора напряжения. Эти точки являются общим выводом трех дополнительных диодов (см. рис. 7-3), питающих обмотку возбуждения при работе генератора. Форма кривой напряжения здесь тоже должна иметь правильную пилообразную форму. Искаженная форма кривой свидетельствует о повреждении дополнительных диодов.

Обмотку возбуждения можно проверить без демонтажа генератора - только сняв регулятор напряжения вместе с щеткодержателем. Зачистив при необходимости шлифовальной шкуркой контактные кольца, омметром или контрольной лампой проверяют возможность обрыва или замыкания на "массу" в обмотке возбуждения.

Статор проверяется отдельно, после разборки генератора. Выводы его обмотки должны быть отсоединены от вентилей выпрямителя.

В первую очередь проверьте омметром или с помощью контрольной лампы и аккумуляторной батареи наличие обрывов в обмотке статора и замыкание её витков на массу.

Изоляция проводов обмотки должна быть без следов перегрева, который происходит при коротком замыкании в вентилях выпрямительного блока. Статор с такой поврежденной обмоткой замените. И наконец, специальным дефектоскопом проверьте наличие короткозамкнутых витков в обмотке статора.

Исправный вентиль пропускает ток только в одном направлении. Неисправный - вообще не пропускает ток (обрыв цепи), или пропускает его в обоих направлениях (короткое замыкание).

В случае повреждения одного из вентилей выпрямителя - заменяется целиком выпрямительный блок.

Короткое замыкание вентилей выпрямительного блока можно проверить без демонтажа генератора с автомобиля, лишь предварительно отсоединив провода от аккумуляторной батареи и генератора. Также отсоединяется вывод "Б" регулятора от клеммы "30" генератора и провод от вывода "В" регулятора напряжения. Проверить можно омметром или с помощью лампы (1-5 Вт, 12 В) и аккумуляторной батареи, как показано на рис. 7-7.

Рис. 7-7. Схемы для проверки вентилей выпрямителя: 1 - аккумуляторном батарея; 2 - контрольная лампа; 3 - генератор; I - проверка одновременно положительных" и отрицательных вентилей; II - проверка отрицательных" вентилей; III - проверка положительных" вентилей

Примечание. С целью упрощения монтажа деталей выпрямителя три вентиля (с красной маркировкой) имеют на корпусе "плюс" выпрямленного напряжения. Эти вентили "положительные и запрессованы в одну пластину выпрямительного блока, соединенную с выводом "30" генератора. Другие три вентиля ("отрицательные", с черной маркировкой) имеют на корпусе "минус" выпрямленного напряжения. Они запрессованы в другую пластину выпрямительного блока, соединенную с "массой".

Сначала проверьте возможность замыкания одновременно в "положительных" и "отрицательных" вентилях. Для этого "плюс" батареи через лампу подсоедините к зажиму "30" генератора, а "минус" - к корпусу генератора (рис. 7-7, I). Если лампа горит - "отрицательные" и "положительные" вентили имеют короткое замыкание.

Короткое замыкание "отрицательных" вентилей можно проверить, соединив "плюс" батареи через лампу с одним из болтов крепления выпрямительного блока, а "минус" - с корпусом генератора (рис. 7-7, II). Горение лампы означает короткое замыкание в одном или нескольких "отрицательных" вентилях, а также может быть следствием замыкания витков обмотки статора на корпус генератора. Однако последняя неисправность встречается реже, чем короткое замыкание вентилей.

Для проверки короткого замыкания в "положительных" вентилях "плюс" батареи через лампу соединяют с зажимом "30" генератора, а "минус" - с одним из болтов крепления выпрямительного блока (рис. 7-7, III). Горение лампы укажет на короткое замыкание одного или нескольких "положительных" вентилей.

Обрыв в вентилях без разборки генератора можно обнаружить как осциллографом, так и при проверке генератора на стенде по значительному снижению (на 20-30%) величины отдаваемого тока по сравнению с номинальным. Если обмотки, дополнительные диоды и регулятор напряжения генератора исправны, а в вентилях нет короткого замыкания, то причиной уменьшения отдаваемого тока является обрыв в вентилях.

Короткое замыкание дополнительных диодов можно проверить без снятия и разборки генератора по схеме, приведенной на рис. 7-8.

Рис. 7-8. Схема для проверки дополнительных диодов: 1 - аккумуляторная батарея; 2 - контрольная лампа; 3 - генератор

Так же, как и для проверки вентилей выпрямительного блока, при этом необходимо отсоединить провода от аккумуляторной батареи, генератора и провод от вывода "В" регулятора напряжения, "Плюс" батареи через лампу (1-3 Вт, 12 В) присоедините к выводу "61" генератора, а "минус" - к одному из болтов крепления выпрямительного блока.

Если лампа загорится - в каком-то из дополнительных диодов имеется короткое замыкание. Найти поврежденный диод можно, только сняв выпрямительный блок и проверяя каждый диод в отдельности.

Обрыв в дополнительных диодах можно обнаружить осциллографом по искажению кривой напряжения на штекере "61", а также по низкому напряжению (ниже 14 В) на штекере "61" при средней частоте вращения ротора генератора.

Работа регулятора напряжения заключается в непрерывном и автоматическом изменении силы тока возбуждения генератора таким образом, чтобы напряжение генератора поддерживалось в заданных пределах при изменении частоты вращения и тока нагрузки генератора.

Проверка на автомобиле. Для проверки необходимо иметь вольтметр постоянного тока со шкалой до 15-30 В класса точности не хуже 1,0.

После 15 мин работы двигателя на средних оборотах при включенных фарах замерьте напряжение между клеммой "30" и "массой" генератора, которое должно находится в пределах 13,6-14,6 В. Если наблюдается систематический недозаряд или перезаряд аккумуляторной батареи, регулируемое напряжение не укладывается в указанные пределы - регулятор напряжения необходимо заменить.

Проверка снятого регулятора. Регулятор, снятый с генератора, проверяется по схеме, приведенной на рис. 7-9.

Рис. 7-9. Схема для проверки регулятора напряжения: 1 - аккумуляторная батарея; 2 - регулятор напряжения; 3 - контрольная лампа

Его желательно проверять в сборе со щеткодержателем, так как при этом можно обнаружить обрывы выводов щеток и плохой контакт между выводами регулятора напряжения и щеткодержателя. Между щетками включите лампу 1-3 Вт, 12 В. К выводам "Б", "В" и к "массе" регулятора присоедините источник питания - сначала напряжением 12 В, а затем и 15-16 В.

Если регулятор исправен, то в первом случае лампа должна гореть, а во втором - гаснуть.

Если лампа горит в обоих случаях - в регуляторе пробой. Если не горит в обоих случаях - в регуляторе имеется обрыв или нет контакта между щетками и выводами регулятора напряжения.

Конденсатор служит для защиты электронного оборудования автомобиля от импульсов напряжения в системе зажигания и для снижения помех радиоприему.

Повреждение конденсатора или ослабление его крепления на генераторе (ухудшение контакта с массой) обнаруживается по увеличению помех радиоприему при работающем двигателе.

Ориентировочно исправность конденсатора можно проверить мегомметром или тестером (по шкале 1-10 МОм). Если в конденсаторе нет обрыва, то в момент присоединения щупов прибора к выводам конденсатора стрелка должна отклонится в сторону уменьшения сопротивления, а затем постепенно вернуться обратно.

Емкость конденсатора, замеренная специальным прибором, должна быть 2,2 мкф+20%.

Отсоедините провод от штекера "В" регулятора напряжения. Отсоедините провода регулятора и конденсатора от клеммы "30" генератора и отверните винты крепления регулятора напряжения. Чтобы не сломать щетки при снятии щеткодержателя, вставьте лезвие отвертки между корпусом регулятора 1 (рис. 7-10) и щеткодержателем 2, затем частично выдвиньте регулятор из генератора, оставив на месте щеткодержатель. После этого наклоните генератор и извлеките регулятор совместно со щеткодержателем. Снимите конденсатор 20, отвернув винт крепления.

Рис. 7-10. Детали генератора: 1 - регулятор напряжения; 2 - щеткодержатель; 3 - колодка вывода дополнительных диодов; 4 - изолирующие втулки; 5 - выпрямительный блок; 6 - контактный болт; 7 - статор; 8 - ротор; 9 - дистанционная втулка; 10 - внутренняя шайба крепления подшипника; 11 - крышка со стороны привода; 12 - шкив; 13 - наружная шайба крепления подшипника; 14 - стяжной болт; 15 - передний шарикоподшипник ротора; 16 - втулка; 17 - крышка со стороны контактных колец; 18 - буферная втулка; 19 - поджимная втулка; 20 - конденсатор

Отверните гайки стяжных болтов 14 и снимите крышку 11 генератора вместе с ротором и шкивом.

Зажмите ротор в тисках, отверните гайку шкива и съемником 02.7823.9504 снимите шкив с вала ротора. Выньте из паза на валу сегментную шпонку и снимите крышку 11.

Отверните гайки винтов, соединяющих наконечники вентилей с выводами обмотки статора и извлеките статор 7 из крышки 17 генератора. Отверните гайку контактного болта 6, отсоедините от колодки 3 штекер провода дополнительных диодов и снимите выпрямительный блок 5.

Собирается генератор в последовательности, обратной разборке. Во избежание поломки щеток, перед установкой регулятора со щеткодержателем на место необходимо не вставлять полностью щеткодержатель в регулятор, а лишь частично задвинуть и в таком виде вставить в генератор. После установки щеткодержателя на место в крышке генератора легким нажатием на регулятор вдвиньте его в генератор.

Несоосность отверстий в лапах крышек генератора должна быть не более 0,4 мм. Поэтому при сборке необходимо вставлять в эти отверстия специальный калибр.

Коническая пружинная шайба шкива выпуклой стороной должна соприкасаться с гайкой. Гайку шкива затягивайте моментом 38,4-88 H·м (3,9-9,0 кгс·м).

Если щетки износились и выступают из щеткодержателя менее, чем на 5 мм - замените щеткодержатель вместе со щетками. Для замены выдвиньте щеткодержатель из корпуса регулятора напряжения, нажав на вывод "В".

У генераторов выпуска с 1996 г. с неразборным узлом регулятор-щеткодержатель заменяется щеткодержатель в сборе с регулятором напряжения.

Перед установкой регулятора напряжения с новым щеткодержателем продуйте и протрите гнездо в генераторе от угольной пыли и масла.

Для извлечения неисправного подшипника из крышки со стороны привода отверните гайки винтов, стягивающих шайбы крепления подшипника, снимите шайбы с винтами и на ручном прессе выпрессуйте подшипник. Если гайки винтов не отворачиваются (концы винтов раскернены) - спилите концы винтов.

Устанавливать новый подшипник в крышку генератора можно только в том случае, если отверстие для подшипника не деформировано и диаметр его не более 42 мм. Если это не так - замените крышку новой.

Подшипник в крышку запрессовывается на прессе и зажимается между двумя шайбами, стянутыми винтами с гайками. После затягивания гаек концы винтов раскерните.

При замене подшипника ротора со стороны контактных колец необходимо одновременно заменять и крышку, так как при повреждении подшипника повреждается и гнездо в крышке. Подшипник снимается с ротора съемником и напрессовывается с помощью пресса.

Отпаяйте выводы поврежденного диода и аккуратно извлеките его из пластмассового держателя, не допуская резких ударов по выпрямительному блоку. Затем очистите место установки диода от остатков эпоксидной смолы, установите и припаяйте новый диод. Вывод диода с цветной меткой припаивайте к выводам вентилей. После припайки приклейте корпус диода к держателю эпоксидной смолой.

Нормальный прогиб "А" (рис. 7-11) ремня должен быть в пределах 10-15 мм при усилии 98 H (10 кгс).

Рис. 7-11. Проверка натяжения ремня генератора: 1 - гайка; 2 - натяжная планка; 3 - генератор; 4 - ремень; А - прогиб ремня

Для увеличения натяжения ремня необходимо:

- отпустить гайки крепления генератора к кронштейну и натяжной планке 2;

- сместить генератор в сторону от двигателя и вновь затянуть гайки;

- повернуть коленчатый вал на два оборота и проверить натяжение ремня.

Избегайте излишнего натяжения ремня, что вызывает повышенные нагрузки на подшипники генератора.