Для чего нужны щетки в генераторе

Генератор. Устройство и назначение. Щетки генератора

Автомобиль – это сложное техническое устройство, в котором сочетаются и слаженно работают все механизмы. Благодаря ему человек может наслаждаться качественной и комфортной ездой.

В основном в машине используются механические и электрические устройства. И если с первыми более-менее понятно, то со вторыми следует разобраться детально.

Генератор

Существует распространенное заблуждение, что сердце автомобиля – это аккумулятор. На самом деле главной “электростанцией” является генератор. Он служит для переработки энергии вращения в электрическую. Подпитывая аккумулятор, генератор не дает ему разряжаться. Причем заряд должен быть всегда постоянным, без скачков напряжения.

Генератор состоит из следующих частей:

  • Корпус.
  • Шкив.
  • Передняя и задняя крышка.
  • Якорь. Также называется ротором.
  • Выпрямительный блок.
  • Щетки генератора.
  • Статор.
  • Подшипники ротора.
  • Контактные кольца.

Щетки генератора

Это один из основных элементов электрической системы автомобиля. Устанавливается на транспортных средствах, работающих на любых видах топлива и энергии.

предназначается для подвода и отвода тока. По этой причине, если щетки генератора выйдут из строя, в автомобиле исчезнет все напряжение. А без него это просто “мертвый” механизм. Поэтому указанным элементам уделяется особое внимание.

Изготавливаются они из графита, из-за чего имеют еще одно название – “угольные”. Щетки производятся с одинаковыми характеристиками и не отличаются друг от друга. Исключением являются механизмы, которые работают в тяжелых условиях. Например, устройства, установленные в двигателях с высокими оборотами, пропитываются специальными составами.

Внешний осмотр и симптомы выхода из строя

Перед тем как приступить к самостоятельной замене, нужно удостовериться, что проблема заключается в этом элементе. К сожалению, в электрические механизмы автолюбители или специалисты на сервисных центрах заглядывают только при серьезных неполадках. В плановое ТО осмотр и замена щеток генератора не входят.

По этой причине для проверки электрического устройства необходимо, чтобы в автомобиле начались появляться серьезные неполадки. К ним можно отнести:

  1. Спонтанное отключение устройств.
  2. Уменьшение яркости внешних световых приборов и освещенности в салоне автомобиля.
  3. Недостаточное напряжение.
  4. Моментальная разрядка и/или плохая зарядка аккумуляторной батареи.

Наличие хотя бы одного из этих симптомов сигнализирует о том, что щетки генератора следует осмотреть, а при необходимости заменить. На автомобилях отечественного производства проверка работоспособности выполняется без демонтажа. Визуально осмотреть генератор можно открыв крышку капота. В прямой видимости будут находиться его обмотка и две крышки, похожие на консервные банки. Сняв регулятор напряжения, следует оценить высоту, на которую выступают графитовые детали. Если она меньше 5 мм, то требуется срочный ремонт.

Замена

Сам процесс не является трудным. Чтобы заменить щетки генератора “ВАЗ 2114”, понадобится следующий инструмент:

  1. Накидной ключ.
  2. Плоская отвертка.
  3. «Трещотка» с торцевой головкой.

Необходимо откинуть минусовую клемму и отсоединить провода. Затем снять регулятор, который находится на противоположной стороне. Выкрутить два болта, которые держат корпус щеткодержателя. Извлечь механизм и тщательно протереть от пыли с грязью. Для этого подойдет простая щетка. Очистив прижимные пружины и контактное гнездо, установите новые элементы. Сборка проводится строго в обратной последовательности.

После замены могут присутствовать небольшие сбои в работе электрических приборов. Это нормально, т. к. щеткам необходима притирка. Через небольшой промежуток времени все исправится, и автомобиль будет готов к работе.

Для чего нужны щетки на генераторе

На любом генераторе установлены щетки. Они являются одним из важнейших элементов, обеспечивающих выработку электроэнергии. При этом, они чаще всего приводят к отказу генерирующего узла. Практикующие автомеханики говорят, что замена щеток генератора должна производиться раз в 100 тысяч километров.

Для чего нужны щетки на генераторе

Прежде чем купить щетки генератора следует разобраться с, тем, для чего они используются. Если упростить – это токопередающий элемент. После включения зажигания на них подается напряжение, что позволяет сделать ротор магнитом. Это называется током возбуждения.

При движении ротора вырабатывается электрический ток, тут также участвуют щетки. Они передают электроэнергию на статор, и дальше напряжение уже передается в энергосистему автомобиля. Если элементы изношены, то работа генерирующего устройства невозможна.

Почему они выходят из строя

Эти детали производятся из графита, это позволяет наиболее эффективно выполнять передачу тока, но при этом не изнашиваться слишком быстро. Большая часть проблем, которые связаны со щетками, происходят по причине их износа.

Избежать этой проблемы невозможно. В процессе работы щетки постоянно прижаты к обмотке ротора. Поэтому, износ происходит постоянно. При определенном уровне выработки они не могут прижиматься с необходимой плотностью, это приводит к ослаблению контакта, соответственно ток в таком случае не вырабатывается.

Проявляется проблема следующим образом:

  • быстро разряжается аккумулятор;
  • скачут показания вольтметра (при наличии);
  • могут гореть не в полную силу фары, а также наблюдаться проблемы с работой электроприборов;
  • горит лампа неисправности генератора или чек-эйндж.

Где и как поменять щетки

В случае выявления неисправности необходима замена щеток генератора. Эта деталь не ремонтируется. У нас можно приобрести щетки на все популярные модели автомобилей по наиболее интересным ценам. Реализуем комплектующие напрямую от производителей, что позволяет вам купить щетки генератора с наибольшей выгодой.

Также производим замену в самые короткие сроки. После чего обязательно производится тестирование генератора, это позволяет убедиться в полной исправности узла. Нами производится полный цикл замены, включая снятие и установку агрегата на автомобиль.

Почему стоит обратиться к нам

Наш сервис представляет услугу по замене генераторных щеток на любых моделях автомобилей. Нашими преимуществами являются:

  • профессионализм сотрудников;
  • быстрый ремонт;
  • возможность приобретения необходимых деталей.

Если есть проблема с генераторными щетками, то приезжайте к нам прямо сейчас. Это ускорит процесс ремонта. RS Center-Vostok тел. +7 (495) 645-60-46.

Щетки генератора – это неотъемлемая часть системы подвода и отвода электрического тока. Несмотря на свои маленькие размеры, они имеют огромную значимость для машины. Ведь если щетки не будут функционировать — генератор в автомобиле больше не будет вырабатывать напряжение. Соответственно, все электронные механизмы не будут нормально работать.

Что примечательно, щетки генератора используются не только в автомобилях с бензиновыми и дизельными ДВС, но и в электрических двигателях троллейбусов и грузоподъемных машин. Помимо этого, данный элемент незаменим при использовании сварочных аппаратов и многих других инструментов, работающих на электрической энергии.

На данный момент все щетки генератора изготовляются из графита, причем вне зависимости от того, на станке они применяются или на автомобиле. Сейчас существует огромное количество моделей и разновидностей данных деталей. Широкое распространение обрели угольные щетки модели ЭГ 4. Они ничем не отличаются от своих собратьев. Однако есть и такие щетки генератора, которые характерны своим специальным составом с особой пропиткой, которая не дает механизму выйти из строя раньше указанного времени. Обычно они используются для высокооборотистых электродвигателей. Зачастую на данные моторы устанавливают щетки генератора серии ЭГ 61. Стоит также отметить, что не все детали могут подойти под конкретный генератор. Стартер автомобиля и все электронные приборы не будут работать, если под капотом стоят инородные щетки. Поэтому при выборе всегда ориентируйтесь на рекомендации производителя. Узнав точную марку и модель устройства, вы легко сможете выбрать нужную деталь.

Если с покупкой особых проблем у автомобилистов не возникает, то с установкой совсем наоборот. И чтобы щетки генератора работали с максимальной пользой, следует внимательно следить за последовательностью своих работ. Вообще, процесс замены не очень сложный. Он состоит из следующих этапов:

  • Демонтаж генератора с креплений.
  • Снятие специального штекера с вывода щеткодержателя.
  • Откручивание винта, крепящего последнюю деталь (здесь желательно применить небольшую отвертку, дабы ускорить процесс замены).
  • Изъятие щеткодержателя.
  • Установка деталей.
  • Сборка запчастей в обратной последовательности.

Также одним из часто задаваемых вопросов является срок замены щеток. Чтобы ответить на этот вопрос, нужно взглянуть на деталь внешне и оценить ее степень износа. Для этого следует учесть расстояние, на которое щетки генератора выступают из держателя. Если данное значение не превышает отметки в 5 миллиметров, значит деталь подлежит срочной замене.

Исходя из этого, можно сделать вывод, что щетка генератора, хоть и примитивная деталь, но без ее присутствия уже невозможно совершить движение на автомобиле. Завести-то машину можно, однако в таком случае вся нагрузка от электронных систем будет положена на аккумуляторную батарею. А она, как правило, держит зажигание без щеток лишь несколько минут. Поэтому желательно держать в запасе несколько комплектов таких устройств, чтобы посреди дороги вам не пришлось вызывать эвакуатор.

Как определить, что щетки генератора необходимо заменить?

Щетки генератора деталь которая есть практически в каждом автогенераторе.

Чем современней автомобиль, особенно иномарка, тем больше в нем электрических потребителей, которые тем или иным образом облегчают жизнь владельцу машины. Соответственно все большую роль среди автомобильных агрегатов играет автогенератор, который снабжает электричеством все потребители на машине.

Для чего предназначены щетки генератора?

С помощью щеток генератора напряжение с реле регулятора подается на обмотку возбуждения — ротор . На роторе закреплены коллекторные кольца — коллектор ротора к которому плотно прилегают щетки. Чтобы передать ток с реле напряжения на обмотку ротора, щетки должны находится в определенном положении и прижиматься к коллекторным кольцам с определенной силой. Для этого они установлены в посадочных местах щеткодержателя и с обратной стороны их поджимает пружина.

Материал из которого изготовлены щетки генераторов иностранных производителей — смесь меди и графита отличается от отечественных лучшей износостойкостью и проводимостью. По этой причине не рекомендуется установка на иномарки этого элемента от отечественных автомобилей.

Как узнать, когда нужна замена щеток генератора?

  1. Пробег автомобиля, 150-200 тыс. км. является сроком когда деталь порядком изношена.
  2. Загорается и снова тухнет контрольная лампочка зарядки аккумулятора. Так может продолжаться несколько дней, пока значок не загорится окончательно.
  3. Потеря мощности или просадка напряжения из за неплотного прилегания изношенной детали.
  4. Скачки напряжения бортовой сети автомобиля могут свидетельствовать о неисправности детали.
  5. Если на генератор попало много моторного масла или иной технической жидкости, в этом случае деталь подвержена повышенному износу.

Как проверить, действительно ли необходима замена щеток генератора?

Для определения причин неисправности необходимо разобрать генератор и осмотреть щетки генератора — они должны быть достаточной длинны и контактировать с контактными кольцами.

Если оставшаяся длинна хотя бы одного элемента менее 3 мм, необходима замена в любом случае. Также щетки генератора должны быть хорошо подвижны в своих посадочных местах, иметь примерно равную остаточную длину, не должны быть загрязнены, пружины должны прижимать с одинаковым усилием.

Читайте также:  Как установить наличник

Как выполнить замену щеток на генераторе? Порядок действий.

На многих современных автогенераторах щетки составляют одно целое с реле регулятором напряжения, например это справедливо для фирм Valeo, Bosch, Mitsubishi, Magneti Marelli у фирмы Denso реле регулятор выполнен отдельно от щеточного узла.

Для замены щеток генератора, если они встроены в реле регулятор, из инструментов потребуются паяльник 40-100 Вт, припой, флюс, сверло 1,5-3 мм, дрель или шуруповерт, а также инструмент для снятия регулятора.

  1. Снимаем защитную крышку
  2. Снимаем реле-регулятор напряжения (либо щеточный узел)
  3. Со стороны крепления жгута щетки высверливаем контакт так, чтобы остатки детали вышли. Стараемся не повредить пружину, которая находится внутри щеточного узла.
  4. Берём новые щетки, проверяем свободно ли они двигаются в своих посадочных местах
  5. Вставляем пружину и заводим жгут в отверстие, так чтобы осталась необходимая рабочая длинна.
  6. Запаиваем место контакта, остатки жгутов отрезаем.
  7. Собираем все в обратной последовательности.

На некоторых реле регуляторах возможна замена щеток генератора, а на некоторых деталь заменить не получиться, можно заменить реле регулятор в сборе.

Например на генераторах Бош примерно с 2000 года реле регулятор идет в сборе с щетками, замена не возможна.

Мы можем произвести замену щеток генератора Bosch, Valeo, Denso, Mitsubishi, Форд Фокус 2, Хендай, Киа, Тойота и другие.

Для того, чтобы купить щетки генератора необходимо знать их размеры, образец либо марку или модель агрегата.

Самые распространенные размеры щеток для генератора следующие: 4*6*18, 5*8*20, 5*6*15, 4*7*19, 5*7*15. Для различных производителей размеры: длинна, ширина, высота могут быть разными.

В нашем сервисном центре можно провести бесплатную диагностику генератора, замену щеток генератора или просто купить щетки генератора.

  • Есть снятие/установка генератора с автомобиля.
  • Ремонт генератора в течении 1 часа.
  • Все детали в наличии.
  • Бесплатная диагностика.

Звоните нам по тел. +7 (495) 645-60-46, или +7 (905) 513-64-75.

Как поменять щетки на генераторе своими руками?

Щетки генератора – важнейшая деталь в транспортном средстве, которая следит за перенаправлением тока через ротор, при помощи такой немаловажной детали, как щеточный узел. Подробнее о детали и ее замене — читайте ниже!

Описание щеток генератора

Щетки, о которых идет речь, устанавливаются на многих транспортных средствах, где есть не только двигатель внутреннего сгорания, но также электрический двигатель. Самыми популярными по использованию являются ЭГ-4. Эта модель достаточно удобна, потому что имеет стандартные рабочие параметры, которые подходят для машин различного года выпуска. Конечно, существуют и другие модели этих деталей. Они отличаются отличным запасом прочности, потому что содержат особый состав композиций.

На машинах отечественного производства вышеописанные детали находятся под правой передней фарой, и найти их несложно. Чтобы их обнаружить, необходимо открыть капот. Взгляд сразу же падает на генератор, а на нем есть две странные крышки, внешне напоминающие жестяные банки. Это и есть генераторные щетки.

Механизм для провода тока

В каких случаях элемент нуждается в замене?

Щетки генератора, как было сказано выше, устанавливаются, помимо прочего, в грузовом транспорте, в двигателях городского типа и прочих механизмах, где ключевым элементом является электродвигатель. Не важно, в какой машине находится эта деталь – они всегда выполняют одну и ту же работу.

Для того, чтобы понять, стоит ли их менять, нужно наблюдать за тем, на сколько миллиметров они выступают из отведенного им места. Должно быть не менее пяти миллиметров. Если показатели ниже, значит щетки износились и пришла пора их демонтировать.

Графитовые изделия могут быть разных моделей. Эти модели друг от друга отличаются не только устройством, но и предназначением. Критерием выбора детали является электродвигатель и принцип, на котором он работает. Можно подобрать даже «стандартные» приспособления. Этот вид подойдет для большинства машин, но минус в том, что их качество оставляет желать лучшего. Ведь стоит помнить: от выбора щеток зависит «долгожительство» транспортного средства.

Несколько деталей для транспортного средства

В случае с двигателем, который предполагает большое количество оборотов, лучше всего покупать качественные графитные щетки, которые снабжены качественным составом. Он убережет детали от скорого разрушения, а потому транспортное средство будет дольше находиться в безопасности.

Целесообразным будет проверять исправность щеток раз в несколько лет. Плюсом в случае проверки функционирования детали является то, что нет необходимости извлекать генератор, ведь нужные детали расположены прямо сверху. Зачем и как поменять щетки на генераторе, мы расскажем далее (автор — Евгений Александрович).

Но в большинстве щетки генератора намекнут о замене такими показателями:

  1. Внезапное хаотичное отключение электроники в машине. Зачастую понять сразу причину подобного поведения нелегко. Поэтому лучше всего проверить исправность механизмов и, в частности, узла.
  2. Если внезапно в салоне машины ухудшилось освещение, и если внешняя оптика стала работать немного хуже, это может быть одним из признаков того, что устройства нуждаются в замене.
  3. Падает напряжение, а также быстро разряжается АКБ. После этого аккумуляторную батарею часто бывает сложно зарядить.

Щеткодержатель генератора

Инструкция по замене своими руками

Замена щеток генератора не предполагает наличия особых навыков, средств и даже времени.

Поэтапная схема действий проста:

  1. Необходимо снять клеммы с АКБ.
  2. Демонтировать регулятор, который обычно находится с противоположной стороны от генератора.
  3. Прочистить держатель от грязи и пыли. Нелишней будет очистка пружин и контактного кольца, которые выполняют фиксирующие свойства.
  4. В некоторых случаях целесообразно будет произвести притирку углевых устройств к коллектору. Это можно исполнить благодаря мелкой стеклянной шкурке с небольшой зернистостью.
  5. После этого меняем старую щетку на новую. Щеточный держатель должен помогать детали скользить свободно, то есть щеткодержатель не должен прилегать плотно.
  6. После этого в обратном порядке собрать щеточный узел и вернуть на место минусовой провод аккумуляторной батареи.

Щеточный узел

Цена вопроса

Ниже на фотографиях можно увидеть, что именно из себя представляют механизмы, о которых было сказано выше, а также узнать цену.

Видео «Как заменить механизм»

В данном видео от автора Автоэлектрика ВЧ можно узнать, как производится замена щеток генератора.

Как проверить и поменять щетки на генераторе автомобиля

Износ щеток генератора является вероятной причиной отказа устройства. При эксплуатации автомобиля они находятся в соприкосновении с вращающимся коллектором.

p, blockquote 1,0,0,0,0 –>

p, blockquote 2,0,0,0,0 –>

Через щетки протекает большой ток возбуждающей катушки генератора. Поэтому они постоянно разрушаются, через определенное время выходят из строя и подлежат замене.

p, blockquote 3,0,0,0,0 –>

p, blockquote 4,0,0,0,0 –>

Для чего нужны щетки в генераторе

p, blockquote 5,0,0,0,0 –>

Щетки, как самостоятельная конструкция, применяются в электродвигателях и генераторах для обеспечения контакта с вращающимися контактными панелями (ламелями), расположенными на роторе. Ламели объединены в единую конструкцию, именуемую коллектор.

p, blockquote 6,0,0,0,0 –> adsp-pro-1 –>

Особенностью ламелей электродвигателей является их большое количество на коллекторе. Поэтому щетки изнашиваются достаточно быстро.

p, blockquote 7,0,0,0,0 –>

p, blockquote 8,0,0,0,0 –>

В генераторах присутствуют только две поперечные ламели.

p, blockquote 9,0,0,0,0 –>

p, blockquote 10,0,0,0,0 –>

Так как ламели не имеют поперечных разделений, щетки генератора изнашиваются с меньшей интенсивностью. Однако через контакт щетка-ламель во время зарядки генератора может протекать значительный ток (2 и более ампер), что приводит к их разогреву. Увеличению нагревания способствует эффект искрения.

p, blockquote 11,0,0,0,0 –>

Повышенное искрение происходит при:

p, blockquote 12,0,0,0,0 –>

  • неправильной центровке коллектора относительно оси ротора;
  • наличии износа на ламелях, царапин;
  • разрушении рабочей поверхности щеток.

Особенности работы генератора автомобиля

p, blockquote 13,0,1,0,0 –>

Принцип работы генератора основан на явлении электромагнитной индукции. В генераторе имеется две группы обмоток: возбуждающая и статорная. Вместо возбуждающей обмотки может быть использован обычный постоянный магнит, но тогда возникают трудности с регулировкой напряжения генератора.

p, blockquote 14,0,0,0,0 –> adsp-pro-2 –>

Регулируя ток, протекающий через возбуждающую обмотку, контролируется выходное напряжение на обмотках статора. Ток возбуждающей обмотки контролируется регулятором напряжения (реле-регулятором напряжения), который посредством щеток передает управляющий ток на обмотку ротора. Поэтому часто регулятор напряжения (в современных автомобилях он электронный) объединяется в единый модуль со щетками.

p, blockquote 15,0,0,0,0 –>

p, blockquote 16,0,0,0,0 –>

Технология изготовления

p, blockquote 17,0,0,0,0 –>

Щетки изготавливают по технологии, которую начали применять еще в начале прошлого века. Вообще, генератор автомобиля является одним из самых консервативных узлов машины.

p, blockquote 18,0,0,0,0 –>

В качестве основного материала щеток применяется графит. Этот материал хорошо проводит электрический ток. Поэтому на щетках рассеивается небольшая мощность. Важно, чтобы материал щеток имел достаточную мягкость, способность в процессе эксплуатации приобретать форму (притираться) скользящей поверхности. Имеет большое значение наличие прочного и надежного контакта с медными выводами щетки.

p, blockquote 19,0,0,0,0 –>

Видео — как поменять щетки на генераторе Valeo, не снимая его (на примере WV Golf 3):

p, blockquote 20,0,0,0,0 –>

p, blockquote 21,0,0,0,0 –>

Первоначально мелкодисперсную графитовую крошку соединяют со специальными присадками. Сейчас в качестве присадок применяют специальные полимеры. Смешивание происходит при температуре около 100 градусов Цельсия. Далее в формы помещают медные выводы в виде многожильного провода.

p, blockquote 22,0,0,0,0 –>

После формовки изделия выполняется технологическая операция спекания при температуре около 200 градусов Цельсия. Современные технологии используют спекание при повышенной температуре до 870 градусов Цельсия. Для предотвращения оксидации меди данный технологический процесс выполняется в среде азота.

p, blockquote 23,0,0,0,0 –>

Видео — как заменить щетки на генераторе Форд Фокус 3:

p, blockquote 24,0,0,0,0 –>

p, blockquote 25,0,0,0,0 –>

Главными электрическими параметрами щеток являются:

p, blockquote 26,1,0,0,0 –>

  • удельное электрическое сопротивление, микроОм/метр;
  • падение напряжения на пару щеток;
  • переходное электрическое напряжение (контактов щетки-ламель).

Признаки неисправности

p, blockquote 27,0,0,0,0 –>

Основные признаки неисправности щеток генератора автомобиля:

p, blockquote 28,0,0,0,0 –>

  • сигнализация индикаторной лампы «Аккумулятор» на приборной панели автомобиля после запуска двигателя;
  • моргание лампы «Аккумулятор» во время движения авто;
  • повышенный нагрев генератора при работе двигателя;
  • заметное визуальным методом искрение в области коллектора генератора;
  • нестабильное напряжение заряда аккумуляторной батареи при заведенном двигателе;
  • частый выход из строя реле-регулятора напряжения (шоколадки) при эксплуатации авто.
Читайте также:  Пеноплекс или минвата: что лучше для утепления дома

Как проверить визуально, с помощью лампочки или мультиметра

p, blockquote 29,0,0,0,0 –>

Наиболее простой и действенный способ проверки щеток генератора – визуальный.

p, blockquote 30,0,0,0,0 –>

Для этого производят демонтаж щеточной системы. При этом не обязательно выполнять полный демонтаж генератора с автомобиля. Во многих случаях щетки можно снять, не демонтируя генератор с автомобиля. Для этого достаточно освободить доступ к задней панели генератора, далее демонтировать щеточную систему либо электронный регулятор напряжения, если он конструктивно объединен со щетками.

p, blockquote 31,0,0,0,0 –>

Далее измеряют остаточную длину щеток (размер А на примере), выходящих за пределы зоны крепления. Она должна быть не менее 5 – 7 миллиметров.

p, blockquote 32,0,0,0,0 –>

p, blockquote 33,0,0,0,0 –>

В случае совмещенной конструкции при малой остаточной длине щеток необходимо определиться с характером ремонта:

p, blockquote 34,0,0,0,0 –>

  • можно выполнить замену щеток отдельно от реле-регулятора. Для этого необходимо произвести разбор конструкции. Иногда это технически невозможно. В любом случае, ремонт обойдется около 600 рублей плюс еще около 400 рублей стоимость двух щеток. Щетки следует заменять попарно;
  • стоимость регулятора напряжения начинается от 1200 рублей, поэтому в большинстве случаев выгоднее менять конструкцию целиком. При этом останется запасной регулятор, который может пригодиться впоследствии. Его можно будет отремонтировать, не спеша, самостоятельно.

Проверить реле генератора со щетками можно с помощью нагрузочной лампочки.

p, blockquote 35,0,0,0,0 –>

p, blockquote 36,0,0,0,0 –>

В качестве лампы можно использовать любую салонную лампочку.

p, blockquote 37,0,0,0,0 –>

Отдельно щетку генератора можно проверить с помощью мультиметра, измерив сопротивление между медным выводом и рабочей поверхностью щетки. Сопротивление должно быть менее 1 Ома, и не должно изменяться при движении медного вывода.

p, blockquote 38,0,0,0,0 –>

Как поменять щетки на генераторе

p, blockquote 39,0,0,1,0 –>

При подозрении на неисправность щетки, ее значительном износе и наличии сколов, узел следует заменить. Если в ремкомплекте или в магазине нет подходящей щетки, можно купить большую по геометрическим размерам щетку (но не более, чем на 50%). Размеры щетки измеряются по следующим параметрам:

p, blockquote 40,0,0,0,0 –>

  • длина щетки;
  • высота;
  • ширина;
  • сечение вывода (медного провода).

p, blockquote 41,0,0,0,0 –>

p, blockquote 42,0,0,0,0 –>

Видео — как поменять щетки на генераторе и подогнать их, если они не родные:

p, blockquote 43,0,0,0,0 –>

p, blockquote 44,0,0,0,0 –>

Доведение щетки до необходимого размера (подгонка) производится равномерным опиливанием со всех сторон, кроме тыловой поверхности, где выходит медный контакт, с помощью наждачной бумаги среднего размера. Если щетка слишком длинная, можно ускорить процесс с помощью бокорезов. Рабочая поверхность щетки должна быть расположена под прямым углом к остальным плоскостям. Это можно проверить с помощью слесарного уголка.

p, blockquote 45,0,0,0,0 –>

Видео — замена щеток генератора на автомобиле КИА РИО 3:

p, blockquote 46,0,0,0,0 –>

p, blockquote 47,0,0,0,0 –>

После замены щеток требуется закрепить или пропаять медный вывод щетки к имеющемуся контакту.

p, blockquote 48,0,0,0,0 –>

Рабочая поверхность щетки притирается после приблизительно 100 километров пробега. Желательно в это время не перегружать аккумуляторную батарею (не включать дальний свет, печку, звуковые усилители и мультимедийные устройства на максимальную мощность).

p, blockquote 49,0,0,0,0 –>

Своевременная замена щеток продлит срок службы генератора, предотвратит лишние проблемы в дороге.

p, blockquote 50,0,0,0,0 –>

В каких случаях выручит незамерзайка своими руками и может ли она конкурировать с омывающей жидкостью промышленного производства.

Читайте в ЭТОЙ СТАТЬЕ сколько нужно прогревать машину зимой в зависимости от типа двигателя.

Видео — замена щеток генератора на Лада Приора Люкс (не снимая генератора):

p, blockquote 52,0,0,0,0 –> p, blockquote 53,0,0,0,1 –>

Как устроены генераторы постоянного и переменного тока

Термин «генерация» в электротехнику пришел из латинского языка. Он обозначает «рождение». Применительно к энергетике можно сказать, что генераторами называют технические устройства, занимающиеся выработкой электроэнергии.

При этом надо оговориться, что производить электрический ток можно за счет преобразования различных видов энергии, например:

тепловой и других.

Исторически сложилось так, что генераторами называют конструкции, которые преобразуют кинетическую энергию вращения в электричество.

По виду вырабатываемой электроэнергии генераторы бывают:

1. постоянного тока;

Принцип работы простейшего генератора

Физические законы, которые позволяют создавать современные электрические установки для выработки электроэнергии за счет преобразований механической энергии, открыты учеными Эрстедом и Фарадеем.

В конструкции любого генератора реализуется принцип электромагнитной индукции, когда происходит наводка электрического тока в замкнутой рамке за счет пересечения ее вращающимся магнитным полем, которое создается постоянными магнитами в упрощенных моделях бытового использования или обмотками возбуждения на промышленных изделиях повышенных мощностей.

При вращении рамки изменяется величина магнитного потока.

Электродвижущая сила, наводимая в витке, зависит от скорости изменения магнитного потока, пронизывающего рамку в замкнутом контуре S, и прямо пропорциональна его значению. Чем быстрее осуществляется вращение ротора, тем выше величина вырабатываемого напряжения.

Для того чтобы создать замкнутый контур и отвести с него электрический ток, потребовалось создать коллектор и щеточный узел, обеспечивающий постоянный контакт между вращающейся рамкой и стационарно расположенной частью схемы.

За счет конструкции подпружиненных щеток, прижимающихся к коллекторным пластинам, происходит передача электрического тока на выходные клеммы, а с них дальше он поступает в сеть потребителя.

Принцип работы простейшего генератора постоянного тока

При вращении рамки вокруг оси ее левая и правая половинки циклически проходят около южного или северного полюса магнитов. В них каждый раз происходит смена направлений токов на противоположное так, что у каждого полюса они протекают в одну сторону.

Для того чтобы в выходной цепи создавался постоянный ток, на коллекторном узле создано полукольцо для каждой половинки обмотки. Прилегающие к кольцу щетки снимают потенциал только своего знака: положительный или отрицательный.

Поскольку полукольцо вращающейся рамки разомкнуто, то в нем создаются моменты, когда ток достигает максимального значения или отсутствует. Чтобы поддерживать не только направление, но и постоянную величину вырабатываемого напряжения, рамку изготавливают по специально подготовленной технологии:

у нее используют не один виток, а несколько — в зависимости от величины запланированного напряжения;

число рамок не ограничивается одним экземпляром: их стараются сделать достаточным количеством для оптимального поддержания перепадов напряжения на одном уровне.

У генератора постоянного тока обмотки ротора располагают в пазах магнитопровода. Это позволяет сокращать потери наводимого электромагнитного поля.

Конструктивные особенности генераторов постоянного тока

Основными элементами устройства являются:

внешняя силовая рама;

коммутационный узел со щётками.

Корпус изготавливают из стальных сплавов или чугуна для придания механической прочности общей конструкции. Дополнительной задачей корпуса является передача магнитного потока между полюсами.

Полюса магнитов крепят к корпусу шпильками или болтами. На них монтируют обмотку.

Статор , называемый еще ярмом или остовом, изготавливают из ферромагнитных материалов. На нем размещают обмотку катушки возбуждения. Сердечник статора оснащен магнитными полюсами, образующими его магнитное силовое поле.

Ротор имеет синоним: якорь. Его магнитопровод состоит из шихтованных пластин, снижающих образование вихревых токов и повышающих КПД. В пазы сердечника заложены обмотки ротора и/или самовозбуждения.

Коммутационный узел со щетками может иметь разное количество полюсов, но оно всегда кратно двум. Материалом щеток обычно используют графит. Коллекторные пластины изготавливают из меди, как наиболее оптимального металла, подходящего по электрическим свойствам проводимости тока.

Благодаря использованию коммутатора на выходных клеммах генератора постоянного тока образуется сигнал пульсирующего вида.

Основные типы конструкций генераторов постоянного тока

По типу питания обмотки возбуждения различают устройства:

1. с самовозбуждением;

2. работающие на основе независимого включения.

Первые изделия могут:

использовать постоянные магниты;

или работать от внешних источников, например, аккумуляторных батарей, ветряной установки…

Генераторы с независимым включением работают от собственной обмотки, которая может быть подключена:

шунтами или параллельным возбуждением.

Один из вариантов подобного подключения показан на схеме.

Примером генератора постоянного тока может служить конструкция, которая раньше часто применялась на автомобильной технике. Ее устройство такое же, как у асинхронного двигателя.

Подобные коллекторные конструкции способны работать в режиме двигателя или генератора одновременно. За счет этого они получили распространение в существующих гибридных автомобилях.

Процесс образования якорной реакции

Она возникает в режиме холостого хода при неправильной настройке усилия прижатия щеток, создающее неоптимальный режим их трения. Это может привести к снижению магнитных полей или возникновению пожара из-за повышенного образования искр.

Способами ее снижения являются:

компенсации магнитных полей за счет подключения дополнительных полюсов;

настройка сдвига положения коллекторных щеток.

Преимущества генераторов постоянного тока

отсутствие потерь на гистерезис и образование вихревых токов;

работа в экстремальных условиях;

пониженный вес и маленькие габариты.

Принцип работы простейшего генератора переменного тока

Внутри этой конструкции используются все те же детали, что и у предыдущего аналога:

коллекторный узел со щетками для отвода тока.

Основное отличие заключается в устройстве коллекторного узла, который создан так, что при вращении рамки через щетки постоянно создается контакт со своей половинкой рамки без циклической смены их положения.

За счет этого ток, сменяющийся по законам гармоники в каждой половинке, полностью без изменений передается на щетки и далее через них в схему потребителя.

Естественно, что рамка создана намоткой не из одного витка, а рассчитанного их количества для достижения оптимального напряжения.

Таким образом, принцип работы генераторов постоянного и переменного тока общий, а отличия конструкции заключаются в изготовлении:

коллекторного узла вращающегося ротора;

конфигурации обмоток на роторе.

Конструктивные особенности промышленных генераторов переменного тока

Рассмотрим основные части промышленного индукционного генератора, у которого ротор получает вращательное движение от рядом расположенной турбины. В конструкцию статора включен электромагнит (хотя магнитное поле может создаваться набором постоянных магнитов) и обмотка ротора с определённым числом витков.

Внутри каждого витка индуктируется электродвижущая сила, которая последовательно складывается в каждом из них и образует на выходных зажимах суммарное значение напряжения, выдаваемого на схему питания подключенных потребителей.

Чтобы повысить на выходе генератора амплитуду ЭДС используют специальную конструкцию магнитной системы, выполненную из двух магнитопроводов за счет применения специальных сортов электротехнической стали в виде шихтованных пластин с пазами. Внутри их смонтированы обмотки.

В корпусе генератора расположен сердечник статора с пазами для размещения обмотки, создающей магнитное поле.

Вращающийся на подшипниках ротор тоже имеет магнитопровод с пазами, внутри которых смонтирована обмотка, получающая индуцируемую ЭДС. Обычно для размещения оси вращения выбирается горизонтальное направление, хотя, встречаются конструкции генераторов с вертикальным расположением и соответствующей конструкцией подшипников.

Читайте также:  Обшивка дома профнастилом: фото и цены

Между статором и ротором всегда создается зазор, необходимый для обеспечения вращения и исключения заклинивания. Но, в то же время в нем происходит потеря энергии магнитной индукции. Поэтому его стараются делать минимально возможным, оптимально учитывая оба этих требования.

Расположенный на одном валу с ротором возбудитель является электрогенератором постоянного тока, обладающим относительно небольшой мощностью. Его назначение: питать электроэнергией обмотки силового генератора в состоянии независимого возбуждения.

Подобные возбудители применяют чаще всего с конструкциями турбинных или гидравлических электрогенераторов при создании основного либо резервного способа возбуждения.

На картинке промышленного генератора показано расположение коллекторных колец и щеток для съема токов с конструкции вращающегося ротора. Этот узел при работе испытывает постоянные механические и электрические нагрузки. Для их преодоления создается сложная конструкция, которая при эксплуатации требует периодических осмотров и выполнения профилактических мероприятий.

Чтобы снизить создаваемые эксплуатационные затраты применяется другая, альтернативная технология, при которой тоже используется взаимодействие между вращающимися электромагнитными полями. Только на роторе располагают постоянные или электрические магниты, а напряжение снимают со стационарно расположенной обмотки.

При создании подобной схемы такую конструкцию могут называть термином «альтернатор». Она применяется в синхронных генераторах: высокочастотных, автомобильных, на тепловозах и судах, установках электрических станций энергетики для производства электроэнергии.

Особенности синхронных генераторов

Название и отличительный признак действия заключен в создании жесткой связи между частотой переменной электродвижущей силы, наводимой в статорной обмотке «f» и вращением ротора.

В статоре вмонтирована трехфазная обмотка, а на роторе — электромагнит с сердечником и обмоткой возбуждения, запитанной от цепей постоянного тока через щеточный коллекторный узел.

Ротор приводится во вращение от источника механической энергии — приводного двигателя с одинаковой скоростью. Его магнитное поле совершает такое же движение.

В обмотках статора наводятся одинаковые по величине, но сдвинутые на 120 градусов по направлению электродвижущие силы, создающие трехфазную симметричную систему.

При подключении на концы обмоток цепей потребителей в схеме начинают действовать токи фаз, которые образуют магнитное поле, вращающееся точно так же: синхронно.

Форма выходного сигнала наводимой ЭДС зависит только от закона распределения вектора магнитной индукции внутри зазора между полюсами ротора и пластинами статора. Поэтому добиваются создания такой конструкции, когда величина индукции меняется по синусоидальному закону.

Когда зазор имеет постоянную характеристику, то вектор магнитной индукции внутри зазора создается по форме трапеции, как показано на графике линий 1.

Если же форму краев на полюсах исправить на косоугольную с изменением зазора до максимального значения, то можно добиться синусоидальной формы распределения, как показано линией 2. Этим приемом и пользуются на практике.

Схемы возбуждения синхронных генераторов

Магнитодвижущая сила, возникающая на обмотке возбуждения «ОВ» ротора, создает его магнитное поле. Для этого существуют разные конструкции возбудителей постоянного тока, основанные на:

1. контактном методе;

2. бесконтактном способе.

В первом случае используется отдельный генератор, называемый возбудителем «В». Его обмотка возбуждения питается от дополнительного генератора по принципу параллельного возбуждения, именуемого подвозбудителем «ПВ».

Все роторы размещаются на общем валу. За счет этого они вращаются совершенно одинаково. Реостаты r1 и r2 служат для регулирования токов в схемах возбудителя и подвозбудителя.

При бесконтактном способе отсутствуют контактные кольца ротора. Прямо на нем монтируют трехфазную обмотку возбудителя. Она синхронно вращается с ротором и передает через совместно вращающийся выпрямитель электрический постоянный ток непосредственно на обмотку возбудителя «В».

Разновидностями бесконтактной схемы являются:

1. система самовозбуждения от собственной обмотки статора;

2. автоматизированная схема.

При первом методе напряжение от обмоток статора поступает на понижающий трансформатор, а затем — полупроводниковый выпрямитель «ПП», вырабатывающий постоянный ток.

У этого способа первоначальное возбуждение создается за счет явления остаточного магнетизма.

Автоматическая схема создания самовозбуждения включает использование:

трансформатора напряжения ТН;

автоматизированного регулятора возбуждения АВР;

трансформатора тока ТТ;

выпрямительного трансформатора ВТ;

тиристорного преобразователя ТП;

блока защиты БЗ.

Особенности асинхронных генераторов

Принципиальное отличие этих конструкций состоит в отсутствие жесткой связи между частотами вращения ротора (nr) и индуцируемой в обмотке ЭДС (n). Между ними всегда существует разница, которую называют «скольжением». Ее обозначают латинской буквой «S» и выражают формулой S=(n-nr)/n.

При подключении нагрузки на генератор создается тормозной момент для вращения ротора. Он влияет на частоту вырабатываемой ЭДС, создает отрицательное скольжение.

Конструкцию ротора у асинхронных генераторов изготавливают:

Асинхронные генераторы могут иметь:

1. независимое возбуждение;

В первом случае используется внешний источник переменного напряжения, а во втором — полупроводниковые преобразователи или конденсаторы в первичной, вторичной или обоих видах схем.

Таким образом, генераторы переменного и постоянного тока имеют много общих черт в принципах построения, но отличаются конструктивным исполнением определённых элементов.

Замена щеток генератора

Автомобильный генератор предназначен для преобразования механической энергии вращения коленчатого вала двигателя в электрическую. Он выполняет две основные функции: подзарядки аккумулятора и питания выработанной электроэнергией систем электроснабжения автомобиля. В корпусе генератора переменного тока наряду с ротором и статором также размещены щеточный узел, регулятор напряжения и выпрямительный блок.

Щетки – наиболее уязвимый элемент генератора. В момент их контакта с токосъемными кольцами скорость вращения вала генератора достигает 12-14 тыс. об/мин, из-за чего возникает ускоренный износ контактирующих поверхностей. Своевременная замена щеток генератора позволяет предупредить поломку щеточного узла и обеспечить бесперебойное электроснабжение автомобиля в процессе движения.

Щётки генератора: какую функцию выполняют?

При контакте с расположенными на валу вращающегося ротора токосъемными кольцами щетки генератора передают ток от аккумуляторной батареи на обмотки возбуждения ротора. Так создаётся электромагнитное поле.

Под воздействием переменного магнитного поля вращающегося ротора в катушках обмоток статора наводится электродвижущая силаи создается переменный электрический ток. Ток, проходя через диодный мост (выпрямительный блок генератора) преобразуется в постоянный. Именно такой необходим для подпитки аккумулятора и обеспечения функциональности электрооборудования автомобиля.

Когда нужно менять щётки: основные признаки

Замену рекомендуется выполнять по мере их износа, но не реже 1 раза в 4 года (или по достижении пробега в 50 тыс. км). Однако в сложных условиях эксплуатации критический износ щеточных стержней, изготовленных из графита или его соединений с медью (бронзой, алюминием), может наступить раньше названного срока. Щётки должны выступать не менее чем на 5 мм (норма – 8-10 мм). Именно этот показатель является самым важным – замерив длину, можно понять, есть ли проблема.

На то, что нужна замена щеток, может указывать появление некоторых симптомов, в том числе:

  • отсутствие реакции стартера при повороте ключа зажигания в положение ON – это может произойти, если стержни перекошены, отсутствует их достаточное прилегание к поверхности токосъемных колец;
  • медленное вращение маховика двигателя стартером;
  • снижение мощности освещения салона, слабый или мигающий свет фар, габаритных огней;
  • внезапное отключение электроприборов;
  • быстрая разрядка аккумуляторной батареи, после которой зарядить ее становится практически невозможно.

Чтобы определить причину нарушений в работе генератора, необходимо провести точную диагностику неисправностей генератора и, в частности, щеточного узла.

Как проверить щётки генератора?

Щеточный узел, как правило, объединен с регулятором напряжения. Контакт с токосъемными кольцами ротора осуществляется за счет усилия пружин. Неисправность щеток генератора легко определить при визуальном осмотре (признак – длина выступающих концов менее 5 мм). Также нужно проверить диаметр токосъемных колец (норма – 14,2-14,4 мм, минимум – 12,8 мм). Не допускается наличие выработок на контактных поверхностях. Изношенные токосъемные кольца нужно менять.

Проблемы с генератором могут возникнуть также из-за повышенного сопротивления щеток, которое должно составлять не более 0,5 ом. Заменить щетки придется, если при проверке мультиметр показывает увеличенное сопротивление.

Однако, учитывая, что в большинстве современных автомобилей щеточный узел совмещен с регулятором напряжения, проблемы генератора бывают связаны с неисправностью реле-регулятора, рассчитанного на напряжение 15 В и ток до 5 А. Для диагностики используются замеры мультиметром. При заведенном двигателе величина напряжения на клеммах АКБ или на выходах генератора должна быть в пределах 14-14,2 В. Допускается изменение напряжения не более чем на 0,5 В. Если колебания оказываются более значительными, это признак того, что реле-регулятор неисправен и подлежит замене.

Полезно также проверить регулятор напряжения.

Для этого собирают схему, объединяющую при помощи проводов регулируемый блок питания, лампочку, регулятор напряжения со щеточным узлом и мультиметр (вольтметр). Блок питания и мультиметр подключают с соблюдением полярности к контактам регулятора напряжения. Провода лампочки крепят к щеткам. Путем включения блока питания подается напряжение (от 3 В), лампочка загорается. При постепенном увеличении напряжения и по достижении 14 В лампочка должна погаснуть – это говорит о нормальной работе регулятора.

Как поменять щётки на генераторе?

Выполнить замену можно, не снимая генератор – достаточно снять регулятор напряжения вместе со щеточным узлом. Перед этим следует отключить генератор от питания (отсоединить минусовую клемму от АКБ). После этого открутить зажимную гайку, снять регулятор напряжения со щеткодержателем. При критическом значении износа (вынос менее 5 мм) понадобится замена щеток (графитовых стержней). Вот как это делают:

  • отсоединить контакты (отпаять провода) и вытащить старые щетки, выполнить очистку места пайки, проверить упругость пружин;
  • установить новый комплект в щеткодержатель, припаять контакты;
  • проверить свободное перемещение щеток в щеткодержателе;
  • установить щеточный узел на место и закрепить его гайкой.

Иногда решение может быть проще: возможно, контакт между щетками и кольцами ротора был нарушен из-за залипания первых. Причина может быть в грязевых или графитовых отложениях, которые легко удалить путём продувки загрязненных мест сжатым воздухом.

Важно: перед установкой новой детали следует внимательно проверить их на отсутствие заводских дефектов.

Можно ли восстановить щётки?

В экстренных ситуациях, когда на помощь рассчитывать не приходится, можно воспользоваться советами мастеров по аварийному восстановлению щеточного узла. Однако в полной мере обеспечить надежное функционирование щеточного узла можно только с использованием качественных запчастей, рекомендуемых производителями. Восстановление – всегда временное решение; как только появляется возможность, нужно ехать в сервис.

Процедура замены щеток, несмотря на кажущуюся простоту, требует определенных навыков и специальных знаний. Поэтому лучше поехать в автосервис, где диагностику и техобслуживание электрооборудования вашего автомобиля выполнят быстро и с гарантией качества.

Ссылка на основную публикацию