Как проверить генератор автомобиля мультиметром. Как выглядит генератор
Генератор ВАЗ-2107: учимся мастерить сами
Устройство генератора ВАЗ 2107
Любой генератор предназначен для питания «своих потребителей» электрическим током, а также зарядки батареи аккумулятора. Генератор ВАЗ 2107 является устройством переменного тока модели 372.3701.
Он представляет собою трехфазный синхронный электрический агрегат со своеобразным электромагнитным возбуждением. Размещен он на двигателе в правой его части и приводится в движение клиновым ремнем от коленчатого вала. Основными его составляющими являются статор, ротор, а также отлитые из алюминиевого сплава крышки. История марки ВАЗ 2107 знает случаи, когда автомобили комплектовались и продолжают комплектоваться устройством 9412.3701, которое имеет ряд определенных конструктивных отличий.
Как проводится замена генератора ВАЗ 2107
Замена генератора ВАЗ 2107 может проводится по ряду причин:
- сгорели обмотки;
- случилось межвитковое замыкание;
- поломался корпус и другие причины.
Замену лучше проводить через низ автомобиля. Чтобы ее выполнить, придется открутить и снять пыльник, который защищает машину. Поэтому лучше воспользоваться, в этой ситуации, подъемником или смотровой ямой.
- Для начала снимаем клемму «минус» с аккумулятора.
- Отсоединяем штекер с вывода «61» (Схема в разделе чуть ниже) (на представленном фото сняты термостат и аккумулятор).
- Снимаем изоляционный чехол и ключом «десяткой» отсоединяем клемму с вывода «30». Снимаем провод.
- Снимаем ремень генератора ВАЗ 2107.
- Используя ключ «17», откручиваем гайки и снимаем регулировочную планку.
- Откручиваем гайку нижнего крепления, вытаскиваем втулку и болт.
- Удаляем генератор.
- Устанавливаем новое устройство в обратном порядке. После регулируем натяжение ремня.
Ремонт и сборка своими руками
Перед тем как приступить к ремонту данного устройства, следует посмотреть, как выглядит схема генератора ВАЗ 2107, его детали и схема электрических соединений. В процессе ремонта нам это пригодится.
Далее приступаем к работе:
-Снимаем агрегат с двигателя и, с помощью ключа «десять», откручиваем гайку с вывода «30». Демонтируем провод конденсатора.
-Откручиваем винт крепления и снимаем конденсатор.
-Снимаем реле зарядки и соответствующую изоляционную шайбу.
-Откручиваем от шкива гайку крепления.
-Разбираем шкив и крыльчатку.
-Снимаем установленное за шпонкой кольцо.
-Переднюю крышку стягиваем с вала ротора
-Снимаем регулировочную шайбу (при установке не забудьте поставить назад).
-Ключом «8» откручиваем гайки, которые удерживают подшипник
-Снимаем внешнюю и внутреннюю крышки подшипника.
-Выбиваем подшипник.
-Запрессовываем новый подшипник. Для этого нужно нанести несколько легких ударов через специальную оправку.
-Заново контратим гайки.
-Из задней крышки выбиваем якорь. Снимаем его вместе с задним подшипником.
-Если требуется его замена, снимаем его с вала ротора.
-Откручиваем три гайки, которыми клеммы статора крепятся к диодному мосту.
-Вытаскиваем три болта из задней крышки вместе с специальными изоляционными прокладками.
-Снимаем диодный мост и обмотку.
Лучше заменить, в случае необходимости, диодный мост в сборе. Все детали генератора вычищаем от грязи, пыли и масла. Сборку осуществляем в обратном порядке.
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.
vsepoedem.com
Диагностируем генератор своими руками
Как говорится в одной поговорке: «Незаменимых не бывает». Но вот в случае с автомобилем можно сделать исключение. Есть у транспортных средств такая деталь, которая является важнейшей частью и поистине незаменимой – это генератор, представляющий собой некую небольшую электростанцию. Это основной источник электрического питания. Если в нём возникнут какие-либо сбои, это станет причиной плохой зарядки аккумуляторной батареи или вовсе отсутствия таковой. Поэтому каждый автомобилист должен быть уверен в том, что генератор в его «любимце» функционирует исправно. Чтобы такая уверенность не покидала вас, необходимо периодически проводить диагностику данного элемента. В данной статье мы вам расскажем о том, как своими усилиями правильно продиагностировать автомобильный генератор.
Рекомендации для диагностики генератора
Ни для кого не секрет, что приоритетным местом проверки автомобильного генератора, является специализированный автомобильный сервис. Но это совсем не означает, что провести правильную диагностику агрегата нереально в условиях собственного гаража, используя свои знания, умения и силы.
Прежде чем начинать диагностику автомобильного генератора, необходимо приобрести специальный прибор, измеряющий напряжение. И речь идёт, безусловно, о мультиметре. Много где можно встретить рекомендации, обязующие автовладельцев запасаться тестером, авометром, вольтметром и амперметром, но мы с уверенностью заявляем, что все эти устройства практически идентичны, а незначительные различия заключаются только лишь в наборе дополнительного функционала. Выбирайте, что вам привычнее и удобнее, каждый из перечисленных приборов подойдёт для проведения самостоятельной проверки напряжения на автомобильном генераторе.
Во время проверки миниэлектростанции своего автомобиля каждый владелец обязан знать и помнить то, что делать запрещено:
1. Проводить проверку уровня работоспособности генератора путём короткого замыкания.
2. Соединять такие клеммы как «30» и «67», отвечающих за массу (в некоторых случаях они шифруются как «В+» и «D+»).
3. Принудительно включать генератор без подключенных к нему потребителей. Отсоединять аккумулятор категорически запрещается.
4. Заваривать автомобильный кузов с проводами, подключёнными от аккумуляторной батареи и генератора.
Ещё автомобилисту необходимо не забывать о том, что:
• Естественно, потребуется ещё чья-то помощь. Помощнику ничего сверхсложного делать не придётся, поэтому не стоит зацикливаться на поиске специалистов-механиков. Это как раз тот случай, когда можно даже попросить помочь вам свою вторую половину.
• Проверку вентилей генератора следует проводить под напряжением, не превышающим 12В.
• Если нужно провести замену проводки генератора, то выбирать необходимо только те провода, у которых показатели сечения и длины аналогичны.
• Перед самой диагностикой всех элементов мини электростанции рекомендуется проверить все соединения и натяжение его ремня. Если по первой части понятно, то касательно ремня конкретизируем. Правильное натяжение ремня генератора можно считать по праву верным только в том случае, если при нажатии на его середину с усилием в 10 кг/с он прогнётся максимум на 15 мм, но не более.
Визуальная диагностика генератора
Порой те или иные возможные проблемы с генератором можно определить благодаря индикатору контроля заряда батареи. Если при включении зажигания лампа индикатора не начинает светиться, такое явление может сопровождаться:
• Неисправной аккумуляторной батареей;
• Неисправной контрольной лампой;
• Нарушением целостности проводов индикаторной цепи или контактов;
• Износом генераторных щёток или плохим контактом на узле щёток;
• Неисправным регулятором напряжения.
В тех случаях, когда индикатор светится постоянно вне зависимости от режима работы силового агрегата, могут возникнуть следующие неисправности:
1. Износ или ослабление ремня привода генератора;
2. Пробой диодов в схеме диодного моста;
3. Короткое замыкание статорной обмотки, а также возможный обрыв;
4. Неисправность либо сбой настроек регулятора напряжения.
Как проверить генератор своими руками?
Правильное проведение диагностики автомобильного генератора – занятие достаточно сложное, поэтому здесь необходима чёткая последовательность определённых действий. Первым делом нужно проверить генераторное реле, затем диодный мост, после – статор, и под конец – ротор. В данной ситуации лучше не импровизировать и не придумывать, а действовать исключительно строго по плану.
Реле генератора
Перенапряжение в бортовой сети автомобиля может послужить причиной прекращения работы многих приборов. Реле-регулятор необходим для поддержания правильной разности потенциалов. Чтобы проверить данный элемент на предмет нормального функционирования, необходимо:
1. Переключить мультиметр в режим измерения напряжения.
2. Запустить двигатель автомобиля.
3. Замерить уровень напряжения на клеммах аккумуляторной батареи или же на выводах генератора. Напряжение должно колебаться в пределах 14-14,2 В.
4. Нажать на педаль газа. Это и должен будет сделать тот самый помощник, о котором мы ранее упоминали. Напряжение должно сдвинуться в сторону увеличения не более чем на 0,5 В. Если же отклонение превысило норму, значит, реле-регулятор неисправен.
Диодный мост
Это устройство состоит из шести диодов, объединённых в пластины, одна из которых отрицательная, а вторая, следовательно, – положительная. Масса трёх диодов находится на катоде, остальные три – на аноде. Проверка осуществляется по следующей схеме:
1. Включить мультиметр в режим омметра.
2. Один щуп присоединить к плюсовому выводу устройства, а другой поочерёдно присоединять к следующим выводам: «Ф1», «Ф2», «Ф3» и «0». То есть первый щуп остаётся присоединённым к пластине с положительным значением, а вторым поочерёдно касаться к выводам диодов, впрессованных в эту пластину.
3. Поменяйте местами щупы и повторите процедуру. В одном из случаев мультиметр должен показать проводимость, то есть сопротивление любого рода, а в другом – нет. Эта проверка проводится на положительной пластине с диодами.
4. Присоедините один щуп к отрицательной пластине, второй – к выводам диодов.
5. Так же повторите операции, как и в случае с положительной пластиной. И снова проводимость будет в каком-то одном из случаев. Так прошла проверка отрицательной пластины.
Обратите внимание на то, что сопротивление должно обязательно превышать нулевое значение. Если это не так, значит велика вероятность, что пробило диод. Об этом явлении может сказать и тот факт, что сопротивление отсутствует в обе стороны в процессе подключения. Диодный мост может раздавать недостаточный заряд даже с одним исправным диодом, поэтому необходимо в срочном порядке производить замену этого элемента.
Статор
Этот блок выглядит как полый металлический цилиндр с аккуратно уложенными генераторными обмотками внутри него. Проверка этого элемента должна проходить по следующему плану:
1. Отсоедините от диодного моста стартерные выводы.
2. Визуально продиагностируйте состояние обмотки. На ней не должно быть никаких повреждений любого рода.
3. Поставьте мультиметр в режим проверки сопротивления.
4. Проверьте обмотку на предмет пробоев: замерьте сопротивление между корпусом статора и любым выводом обмотки. Это значение, как ни странно, относится к категории «чем больше, тем лучше». Идеальный вариант – это стремление к бесконечности с зашкаливающей стрелкой мультиметра. Прибор должен выдавать сопротивление не менее 50 кОм. В противном случае автомобильный генератор в скором времени выйдет из строя.
Ротор
Этот элемент выглядит как металлический стержень, на который и намотана обмотка, а на его концах присоединены кольца, по которым проскальзывают щётки генератора. Чтобы диагностировать ротор, необходимо следовать таким инструкциям:
1. Извлеките ротор и осмотрите состояние подшипников вместе с обмоткой.
2. Присоедините щупы мультиметра к кольцам. Аппарат всё также должен находиться в режиме омметра. Полученные значения должны находиться в пределах 2,3-5,1 Ом.
• если сопротивление совсем не измеряется, значит, где-то в обмотке есть обрыв.
• если сопротивление выше, значит, где-то есть плохой контакт или выводы обмотки неправильно припаяны к кольцам.
• если сопротивление меньше, значит, есть вероятность межвиткового замыкания.
Данный алгоритм проведения диагностических работ подойдёт для многих автомобилей, как современных иномарок, так и отечественных старожилов. Но повторим ещё раз: главным условием является напряжение бортовой сети, равное 12 В.
Подписывайтесь на наши ленты в Facebook, Вконтакте и Instagram: все самые интересные автомобильные события в одном месте.
Была ли эта статья полезна?Да Нет
auto.today
Как проверить генератор автомобиля мультиметром
Стабильная и корректная работа электроники автомобиля во многом зависит от исправности генератора. Именно он обеспечивает питание всех устройств, а также способствует запуску двигателя. В связи с этим важно следить за его исправностью, а при необходимости знать, как проверить генератор автомобиля мультиметром.
Данный элемент напрямую связан с аккумуляторной батареей, с которой также нередко возникают проблемы. А при необходимости подключить к штатной бортовой сети новые устройства и различные приборы следует проверить исправность генератора, так как именно он является источником штатного тока. Другими словами, это один из тех узлов, которые необходимо регулярно проверять.
Начало работы
Устройство мультиметра
Чтобы начать проверку, особых приготовлений не требуется. Нужно только подготовить сам мультиметр. Также желательно провести проверку генератора — осмотреть статор генератора, диодный мост, регулятор напряжения и т.д. Благодаря этому появляется возможность выявить неисправность на ранней стадии. Кроме этого, следует провести внешний осмотр других элементов электрической цепи автомобиля. Возможно, дальнейшая работа и не требуется.
Схема генератора
Итак, проверка включает несколько этапов:
- Осмотр реле-регулятора.
- Проверка диодного моста.
- Проверка статора.
- Проверка ротора.
Реле-регулятор
Реле-регулятор от Приоры и 2112
Реле-регулятор поддерживает оптимальное значение напряжения в штатной электрической цепи. Фактически именно оно не позволяет возрасти напряжению до критических значений. Для осуществления проверки следует запустить двигатель, подключить мультиметр и выставить значение "измерение напряжения".
После этого необходимо измерить электропитание бортовой сети непосредственно на клеммах аккумуляторной батареи или на контактах самого генератора. Значения должны быть в пределах 14–14,2 В.
Затем нужно нажать акселератор и ещё раз сделать измерение.
Показатели не должны измениться больше чем на 0,5 В. В противном случае это будет свидетельствовать о некорректной работе.
Диодный мост
Диодный мост состоит из шести отдельных диодов: половина из них положительные, другая половина отрицательные. Необходимо на мультиметре выбрать режим "Прозвонка". После этого, как только на тестере замыкаются контакты, будет слышно негромкое попискивание. Проверять нужно в обоих направлениях. Если писк слышно и в том и в другом случае, то это говорит о пробитии диода. Следовательно, требуется его замена.
Прозваниваем диодный мост
При положении щупов мультиметра, как на следующих фото, сопротивление должно быть бесконечным, если поменять местами щупы – в пределах 700 Ом.
Порядок проверки отрицательных диодов
Проверяем положительные диоды
Теперь вспомогательные диоды
Ротор генератора
Ротор представляет собой стержень, сделанный из металла с обмоткой возбуждения. Если взглянуть на один из его концов, можно увидеть специальные кольца контакта со скользящими щёточками.
Проверка ротора
В первую очередь необходимо извлечь стержень и провести внешний осмотр обмотки, а также подшипников. В некоторых случаях проблема заключается в повреждениях. Если всё в порядке, тогда следует переходить к проверке с помощью мультиметра.
На приборе следует выставить режим "Измерение сопротивления". Его следует проверить между контактными кольцами. Данное значение не должно быть слишком большим – это говорит об исправности и целостности обмотки.
Самостоятельно достаточно сложно провести детальную диагностику ротора, так что при подозрениях на какие-либо проблемы следует обратиться в автомастерскую.
Статор генератора
Статор выглядит как небольшой цилиндр, внутри которого прокладывается обмотка. Сам статор перед проверкой обязательно необходимо отключить от диодного моста. В первую очередь следует внимательно осмотреть статор, а также отдельные его элементы на предмет каких-либо повреждений. Особое внимание следует обратить на следы возможного подгорания.
Далее можно проводить проверку мультиметром, выставив режим "Измерение сопротивления". С его помощью выявляются пробои обмотки. Чтобы это сделать, следует один контакт подключить к корпусу, а другой к выводу обмотки.
В данном случае сопротивление должно быть очень велико, фактически оно стремится к бесконечным значениям. Если же показания составляют менее 50 КОм, то это, скорее всего, говорит о неисправностях статора и всего генератора.
Проверка статора
Общие советы
Перед началом проверки всегда следует заранее узнать, какая именно генераторная установка стоит на автомобиле. Например, в зависимости от модели машины реле-регулятор может поддерживать различные значения в диапазоне от 13,6–14,2 В. Об этом необходимо знать заранее, так как в итоге всё это влияет на конечный результат проверки.
В остальном же особых сложностей нет, поэтому собственными силами вполне реально выявить неисправности, либо другие проблемы, которые случаются время от времени с генератором и другими элементами бортовой электрической цепи.
Видео
Для получения более подробной информации, смотрите видеоматериал:
Читайте и другие наши статьи:
Как отремонтировать генератор ВАЗ
auto-wiki.ru
Что такое генератор
Чтобы понять, что такое генератор, прежде всего, следует разобраться, для чего он предназначен и по какому принципу работает.
Разновидности электрогенераторов для выработки электроэнергии
Наиболее распространён электрогенератор – устройство для выработки электрической энергии путём преобразования механической.
Действие заключается в наведении ЭДС в перемещающемся в магнитном поле проводнике. При этом на его концах появляется напряжение, а при их подключении к нагрузке появляется электрический ток.
Энергетика применяет генератор электрического тока, работающий по принципу вращения классической электропроводной рамки в магнитном поле с образованием в ней ЭДС.
Если замкнуть через контактные кольца внешнюю цепь с нагрузкой, через неё будет проходить электрический ток, что будет видно по показаниям электрического прибора.
Образование в проводнике электрического тока при его вращении в магнитном поле
Направление движения электрического тока определяется, если отогнуть в сторону большой палец правой руки. В ладонь будут входить магнитные силовые линии, большой палец показывает направление, куда движется проводник, а остальные пальцы – направление течения индукционного тока.
Рамка связана со щётками, которые скользят по коллектору из двух полуколец. Таким путём система через подвижные контакты преобразует переменный ток.
Когда рамка находится в горизонтальном положении, направление ЭДС меняется на противоположное. За счёт этого ток во внешней цепи поддерживается постоянным. Он является пульсирующим, достигая максимума в вертикальном положении рамки, и нулевым – в горизонтальном (показано на рисунке выше – а). Пульсация уменьшается, если установить 2 витка перпендикулярно друг к другу, а количество пластин коллектора увеличить до четырёх (показано на рисунке выше – б).
Генератор постоянного тока
Первый генератор был изготовлен на постоянном токе, довольно долго выработка электрической энергии производилась с его применением.
Особенности конструкции
Магнитное поле вырабатывается индуктором, а та часть, где наводится ЭДС, называется якорем. Индуктором является неподвижная часть, называемая статором. Он делается на постоянных магнитах или в виде электромагнита из двух и более полюсов.
Генератор на постоянных магнитах является маломощным и на практике применяется редко. При этом пространство между магнитами обладает большим сопротивлением. В большинстве конструкций генераторов применяются электромагниты.
Генератор с электромагнитным возбуждением
Якорь выполняется массивным, с пазами для обмотки. Его витки подключают последовательно друг с другом через коллекторные пластины. В результате образуются соединённые между собой источники ЭДС, работающие сообща. Есть также другие способы подключения.
При отсутствии нагрузки магнитное поле статора располагается симметрично относительно вертикальной оси. Когда в якорной цепи появляется электрический ток, образуется магнитный поток, который преобразует поле статора, поворачивая его в направлении вращения. Это негативно отражается на работе генератора, поскольку вызывает искрение контактной группы. Уменьшить его можно поворотом щёток в направлении вращения. Искажение поля зависит от силы тока и щётки требуется перемещать в разные положения. Кроме того, уменьшается индуктируемая ЭДС.
Ослабить реакцию якоря можно следующими способами:
- установка дополнительных полюсных пар;
- закладка обмоток компенсации в главные полюса.
В результате реакция якоря нейтрализуется. Установка обмоток компенсации делает конструкцию генератора сложней.
Если требуется увеличение энергии для генератора, оба способа применяются вместе. По возможности стараются обойтись одними дополнительными полюсами.
Как выглядит генератор с добавочными полюсами
Поскольку при разных нагрузках реакция якоря изменяется, его обмотку подключают к дополнительным полюсам статора последовательно, что уменьшает искажение основного магнитного поля.
Параметры генератора
Индуцируемая ЭДС определяется следующими параметрами:
E = CFω, где
- F – основной магнитный поток;
- ω – частота вращения;
- С – коэффициент, учитывающий особенности устройства.
Напряжение на выходе составляет:
Uг = E — IяRя, где
- Iя – ток якоря,
- Rя – сопротивление якорной цепи.
Первый основной параметр генератора – это его мощность:
Pг = IгUг, где
- Iг – ток нагрузки.
Важным показателем является способ возбуждения. Он может быть независимым, если обеспечивается дополнительным источником питания.
Способы подключения обмоток возбуждения: а) способ возбуждения, который обеспечивается дополнительным источником питания; б) параллельное самовозбуждение; в) последовательное самовозбуждение; г) смешанное самовозбуждение
Самовозбуждение обмотки создаётся за счёт наличия остаточного магнетизма в сердечнике якоря, индуцирующего в процессе вращения незначительную ЭДС.
Несмотря на то, что магнитный поток в начальный момент мал, он усиливает поток на полюсах, и ток начинает расти, пока не достигнет номинала.
Различают три типа генераторов с самовозбуждением:
- Параллельное – ток, вырабатываемый в якорной обмотке большей частью проходит в главную силовую цепь, и только незначительная часть – по обмотке возбуждения.
- Последовательное – по обмотке якорных полюсов и по силовой цепи проходит весь вырабатываемый генератором ток.
- Смешанное – две обмотки возбуждения подключены параллельно и последовательно.
Генератор переменного тока
Устройство служит для преобразования механической энергии в переменный ток. Большая часть моделей имеют вращающиеся электромагниты (роторы) внутри неподвижных обмоток (статоры).
Принцип действия
За один оборот электромагнита ЭДС два раза меняет своё направление.
На рисунке ниже изображена схема генератора на постоянном магните, вращающегося внутри контура из проволочной рамки. Активно здесь работают только вертикальные части, пересекаемые линиями магнитного поля.
Схема генератора переменного тока
Индуктируемые ЭДС каждой стороны складываются, и её значение определяется из соотношения:
e = 2Blv sin ωt = ωFm sin ωt, где
- В – индукция магнитного поля, Тл;
- l – длина вертикальной стороны рамки;
- v – линейная скорость;
- t – время;
- Fm – максимальный магнитный поток.
Индуктируемая ЭДС изменяется по синусоидальному закону, где
- ωFm – амплитуда ЭДС,
- ωt – фаза ЭДС.
Для выработки большей энергии применяется электромагнитный ротор, состоящий из стального сердечника, в пазах которого располагается обмотка.
Он является вращающимся электромагнитом, а в обмотке неподвижного статора наводится ЭДС.
Электромагнитное поле создаётся подводом небольшого тока к обмотке ротора. Для этого применяется скользящая контактная группа, подключённая к обмотке. Ток подводится от аккумулятора, другого источника или в результате самовозбуждения.
Потребление энергии со статора является максимальным, и отводить ток удобно с неподвижных обмоток.
Статор собран из листовой трансформаторной стали. Он имеет пазы, куда вкладывается обмотка.
Ротор делается сплошным, но его полюса собираются из листа. Они располагаются с минимальным зазором от статора, чтобы магнитная индукция была максимальной.
Трехфазный генератор
Количество фаз в генераторе может быть от одной до трёх. Однофазные модели применяются при небольшом потреблении энергии. Трехфазные обмотки соединяются в звезду или треугольник. Самой распространённой схемой является «Звезда» с нейтральным проводом.
Схема подключения нагрузки к генератору «Звезда»
Слева изображены обмотки генератора, где стрелками указаны направления ЭДС ЕА, ЕВ, ЕС. Справа находятся нагрузки ZA, ZB, ZC, также соединённые звездой.
Напряжение между фазами и нейтралью обозначены UA, UB, UC, а между двумя фазами – UAB, UBC, UCA.
С генератора токи IA, IB, IC текут на нагрузки и возвращаются через нейтраль назад.
Если не использовать нейтраль, то несимметричная нагрузка может вызвать перекос фаз, что снижает напряжение на одной фазе и увеличивает на другой.
Синхронный и асинхронный генераторы
Синхронный генератор содержит ротор с обмоткой возбуждения, на которую через коллектор подаётся напряжение постоянного тока.
При вращении ротора в статорной обмотке возбуждается однофазное или трёхфазное напряжение. По ней протекает электрический ток, при изменении которого может измениться нагрузка на валу ротора. При этом меняется частота с напряжением. Для поддержания их стабильными предусмотрено регулирование в виде обратной связи через обмотку ротора по напряжению и току.
Устройство генератора: а) синхронный; б) асинхронный
Ротор асинхронного генератора выполнен короткозамкнутым, в виде «беличьей клетки». На него не подаётся напряжение, а электрический ток в обмотке индуцируется за счёт влияния остаточного магнетизма. При этом образуется вращающееся магнитное поле, которое наводит в статорной обмотке напряжение.
В асинхронном генераторе отсутствует возможность управления параметрами через обмотку ротора. Управление производится изменением электрической нагрузки на обмотке статора.
Синхронный генератор обладает способностью поддерживать точные значения напряжения и частоты. У асинхронного генератора эти показатели изменяются в широких пределах. Он больше боится перегрузок в установившемся режиме и имеет склонность к перегреву обмотки статора.
Несмотря на недостатки, он более распространён из-за простоты конструкции, неприхотливости и относительной дешевизны.
Синхронному генератору отдаётся предпочтение при повышенных требованиях электрических приёмников к стабильности частоты и напряжения, а также при наличии реактивных нагрузок и перегрузок в переходных режимах.
Видео про линейный генератор
Про конструкцию, особенности и принцип работы линейного генератора можно узнать из данного видео.
Генератор является важным источником электрической энергии, от которого зависит работа всех электрических приборов. При отсутствии или сбоях в центральном электроснабжении целесообразно приобрести небольшой генератор для частного дома. Главным параметром устройства является мощность, которая не должна быть меньше потребляемой. Генератор требует качественного сервисного обслуживания, ухода и правильной эксплуатации.
Оцените статью:elquanta.ru
Генератор частоты - Практическая электроника
Генератор частоты… Хм…Что же это получается? Генератор — значит устройство, которое что-то создает или излучает, например генератор электрического тока создает электрический ток. Это вроде бы понятно. Частота — это то, что повторяется в какой то определенный период времени. Если вы бегаете в туалет ночью один раз — значит частота посещения ночного туалета для вас — это один раз за ночь, если же вы бегаете в туалет два раза — значит два раза за ночь, три раза — частота три раза за ночь и так далее ;-).
В электронике частотой назовем колебания электрического тока за какое то время, а точнее за секунду. Именно переменное напряжение создает генератор частоты, но его фишка в том, что он может изменять период и частоту колебаний этого самого напряжения и даже его форму. Думаю, дальше читать бессмысленно, пока не прочитаете статью Осциллограф. Основы эксплуатации. В конце этой статьи дается определение частоте и периоду и о том, как их определить с помощью осциллографа. Выглядеть генератор частоты может абсолютно по-разному. На моем Рабочем столе радиолюбителя не так давно прямиком из Китая появился вот такой генератор частоты:
Сзади него находятся вот такие выводы:
Давайте же более подробно разберем для чего они нужны? Итак USB — это просто питание, которое подается на генератор частоты. Китайцы не стали заморачиваться и сделали его для питания генератора частоты. Один конец шнура втыкаем в этот разъем
а другой в блок питания, который шел в комплекте
Также в комплекте шел и высокочастотный шнур (ВЧ шнур), который крепится к остальным разъемам.
Втыкаем в розетку блок питания и кнопочкой POWER (красненькая такая) запускаем ген.
Буковкой «F» принято обозначать частоту, от англ. frequency — частота. Hz — это Герцы (Hertz) — показывает количество колебаний в секунду. Следовательно и приставки «кило, мега, гига» могут также присутствовать перед Герцами. Что это за приставки, думаю, стыдно не знать. Снизу FUNCtion — функция (гребаная алгебра…) , WAVE — волна, в данном случае, форма сигнала. Представленный в данной статье ген может формировать три формы сигналов — это синусоида (SIN), прямоугольная(SQR) и пилообразная (TRI) форма. Почему такие интересные названия форм сигналов Вы поймете далее.
Панель управления генератора частоты выглядит следующим образом:
Здесь мы с вами видим кнопку включения POWER, квадратную желтую кнопку WAVE, с помощью которой мы выбираем форму сигнала: синусоида, прямоугольный или пилообразный. SEL — переключение между режимами задания частоты и формой сигнала. ОК — без комментариев. Верхняя крутилка предназначена для установки частоты, средняя для среза сигнала, и нижняя для изменения величины амплитуды сигнала. Итак, теперь обо всем по порядку.
Для пробы вбиваем частоту 50 Герц для удобства вывода частоты на экран осцилла и для убирания мельканий при съемке с фотика.
Цепляем кабель генератора частоты к выходу OUT, а зажимы кабеля цепляем к щупам осцилла.
На осцилле наблюдаем вот такую картину:
Чистейшая синусоида 50 Герц!
Переключаем форму волны на пилообразную
Вуаля! Зубья пилы! Вот именно от этого и пошло название такой формы сигнала — пилообразная.
Знаете кто это?
Так… Причем здесь Спанчбоб? На английском языке он пишется как Spanch Bob Square Pants — что в переводе Спанч Боб Квадратные штаны. Square — ( с англ. квадрат, прямоугольник). Чтобы не запутаться в генераторе частоты или в другой какой-либо технике, вспомните СпанчБоба. SQR — прямоугольная форма сигнала.
А вот собственно и она, прямоугольная форма сигнала.
Крутилкой OFFSET можно срезать форму сигнала сверху, снизу и сверху и снизу одновременно.
Есть в электронике такой параметр, как скважность. Это параметр применяется к прямоугольной форме сигналов.
где S — скважность, T — период импульса, t — длительность импульса.
Величина D (Duty), обратная величине S, называется коэффициентом заполнения
Иллюстрация сигналов с различным коэффициентом заполнения
Вот так выглядит сигнал с коэффициентом заполнения 50%. У этого сигнала длительность импульса ровно в два раза меньше его периода, следовательно S=2, а D=50%. Такой сигнал прямоугольной формы называют меандр.
Меняем коэффициент заполнения D на 20%
то же самое, но на 80%
Также в этом генераторе есть такие примочки, как выход TTL. TTL по-русски звучит, как транзисторно-транзисторная логика. Короче говоря — этот выход предназначен для тактирования импульсов на логические микросхемы. Еще более понятным языком — задает рабочую частоту для различных микросхем, чтобы они работали и выполняли свои функции. Здесь выходит тупо прямоугольная форма сигнала амплитудой более 3 Вольт. Короче говоря, для гурманов электроники ).
Частота 1 килоГерц.
Теперь о примочках, которые китайский производители затолкали в этот ген. Есть один интересный вывод — Ext.IN. Думаю, нетрудно догадаться. что IN — это вход. В этом генераторе частоты встроен частотомер и счетчик периодов сигнала. Для этих функций как раз и используется вывод Ext IN.
Я хочу измерить частоту электрического тока в розетке. Если вы помните, там переменный ток, который имеет частоту 50 Герц. Так ли это? Сейчас узнаем. Напряжение для входа Ext.IN должно быть от 0,5 и до 20 Вольт. В розетке же 220 Вольт, чтобы его убавить, используем трансформатор. На выходе я получил напряжение в 2 Вольта. Чтобы вы увидели, что есть напряжение на вторичной обмотке транса, я туда поставил светодиод. Цепляемся за выводы вторичной обмотки крокодильчиками нашего генератора частоты
и начинаем производить замеры. Опа на! Ровно 50 герц ;-).
Можно также посчитать периоды или импульсы какого-нибудь периодического сигнала за какое то время. Выглядит это примерно как-то так:
Вот характеристики генератора частоты, кому интересно:
1. Signal Output function
Output waveforms Sine wave, Square wave and Triangle wave
Output amplitude ≥10Vp-p(signal output, no load)
Output impedance 50Ω±10%(signal output)
DC offset ±2.5V(no load)
Display LCD160
Frequency range 0.01Hz ~ 2MHz
Resolution 0.01Hz
Frequency Stability ±1×10-6
Frequency accuracy ±5×10-6
Sine wave distortion ≤0.8% (reference frequency is 1kHz)
Trinagle linearity ≥98% (0.01Hz~10kHz)
Rise and fall time of square wave ≤100ns
Square Wave Duty range 1%~99%
2.TTL Output function
Frequency range 0.01Hz ~ 2MHz
Amplitude >3Vp-p
Fan Out >20 TTL loads
3.COUNTER function
Counter Range 0-4294967295
Frequency Meter Range 1Hz~60MHz
Input Voltage Range 0.5Vp-p~20Vp-p
Storage and transferred: 10 set of parameters with storage and recall functions.
В заключении хотелось бы сказать пару слов. Как же правильно выбрать генератор частоты? Здесь, конечно, все зависит от функционала, а точнее от того, какую максимальную частоту может выдать генератор. Чем большую частоту может выдавать генератор, тем он дороже. Начинающему электронщику, думаю, 2 МегаГерца сигналов синуса, пилы и прямоугольного хватит до попы, да еще и частотомер+счетчик. На момент написания статьи этот генератор стоил 47$. Много? Да нисколечко! Но зато с этим прибором можно выделывать такие фокусы, что вам и не снилось 😉 Брал как всегда с Китая, можете присмотреть себе такой же 😉
www.ruselectronic.com
устройство, принцип действия и применение
Генератор Ван де Граафа был изобретен в начале двадцатого столетия. Его использовали для разных целей, в частности, для ядерных исследований. Позже применение сузилось. Сегодня можно купить его как игрушку и демонстрировать детям, левитацию различных объектов. Также генератор можно соорудить самостоятельно. Тогда он станет отличной учебной моделью, с которой проводят разные опыты.
Детские фокусы
Хотите сотворить «волшебство»? Возьмите пакет из полиэтилена, обрежьте оба конца и завяжите на ниточке, чтобы получился бантик. Затем обычную линейку из пластика хорошенько потрите о шерстяную вещь и поднесите ее к бантику: начнется полет…
Готовую «волшебную палочку» с фигурками, с которыми можно делать такие фокусы, можно и купить в магазине.
Но самый простой вариант увидеть «волшебство» - это просто погладить кошку. Тогда можно и почувствовать, и увидеть возникшее статическое электричество.
А вот игрушка, повторяющая конструкцию генератора Ван де Граафа, работает на аккумуляторной батарее. Когда нажимают на кнопку, на кончике создается электростатический заряд. Поэтому фигурка перенимает его, и одноименные заряды начинают отталкиваться друг от друга. Так как фигурка вырезана определенным образом, она «надувается» и получает объем. Если заряд ослабевает, то нужно просто еще раз нажать на «волшебную» кнопку.
Немного истории
Конечно, генератор Ван де Граафа — это не только детские игрушки. Сам физик создал свое детище для проведения серьезных исследований в разделе атомной физики. Первый демонстрационный образец был сделан в 1929 году. Он был небольшого размера. Более внушительные габариты получил генератор Ван де Граафа, установленный на рельсы для дирижаблей. Модель состояла из двух столбов, наверху которых расположили полые сферы из алюминия диаметром пятнадцать футов.
Сооруженные в 1931 и 1933 годах установки достигали мощности в семь миллионов вольт. А ведь лишь заряд до восьмидесяти киловольт обеспечивал первый генератор Ван де Граафа.
Принцип действия
Внутри вращается вертикально диэлектрическая лента из бумаги. Ролик, расположенный наверху, является диэлектриком, а нижний выполнен из металла и соединен с землей. Щеточный электрод в сфере снимает и подает заряд, который распределялся в сфере равномерно. Рядом с электродом, находящимся внизу, воздух ионизируется, полезные ионы оседают на ленте, и та ее часть, которая направляется вверх, заряжается.
Чтобы получалась высокая разность потенциалов в линейных ускорителях частиц (для чего и нужны были эти генераторы), использовались две сферы с разными зарядами. В одной из них накапливались положительные, и в другой — отрицательные. Когда концентрация достигала определенного уровня, между ними проскакивал электроразряд. Именно он и исследовался. Напряжение здесь доходило до миллионов вольт.
Ранее устройства применялись для ядерных исследований и ускорения частиц. После того как появились другие способы ускорения, их стали использовать в этой сфере гораздо реже. В настоящее время генератор Ван де Граафа в большей степени служит для моделирования. К примеру, с его помощью имитируют природные разряды газа. Вместо лент в установках часто используют цепи, состоящие из пластиковых и железных звеньев поочередно.
Что нужно для самостоятельной сборки прибора
Модель несложно соорудить самостоятельно из подручных средств. Генератор Ван де Граафа, своими руками собранный, состоит из следующих составляющих:
- карандаша;
- обрезка трубы ПВХ;
- резинки;
- скрепки;
- фольги из алюминия;
- двигателя от игрушки;
- неработающей лампочки;
- сухих паст от ручки;
- батарейки на девять вольт;
- скотча;
- провода;
- дощечки.
Все элементы должны быть сухими, так же, как и воздух в помещении. В противном случае работать конструкция просто не будет или будет, но очень слабо.
Вот какой получится генератор Ван де Граафа. Фото ниже показывает, как должна выглядеть модель.
Как генератор делается самостоятельно
Сначала сверлят отверстие на дощечке, которая станет основанием конструкции. Сверло подбирают подходящего диаметра, форма - в виде пера. Затем на трубке проделывают два отверстия: сверху и снизу, для паст. Делают еще два отверстия: одно чуть выше верхнего, а второе — перпендикулярно нижнему.
Далее пасты нужно полностью очистить от чернил. Вырезают кусок, соответствующий внутреннему диаметру трубы. Берут скрепку, выпрямляют и отрезают кусок достаточной длины, чтобы он на сантиметр выступал из трубки.
Из скотча изготавливают диэлектрическую ленту. Резинку обклеивают так, чтобы обе стороны тоже были липкими.
Подготовленные элементы собирают.
Добавляют щетки, собирающие заряд. Внизу кисть проходит через отверстие, а кончик делают распушенным. Кисти должны находиться близко к резинке, но не касаться ее. Верхнюю продевают через отверстие наверху.
После этого при помощи фольги из алюминия обклеивают неработающую уже лампочку. К фольге крепится верхний провод. Лампу вставляют сверху конструкции.
Генератор Ван де Граафа учебный готов.
Опыты
Если к верхнему электроду прикрепить несколько нитей и приблизить руки, то они «встанут дыбом» и обовьют пальцы. Попробуйте провести опыты в темноте.
Чтобы получить более мощное напряжение, соединяют два генератора.
Хорошим вариантом для опытов станет лейденская банка.
Самым известным опытом является тот, при котором волосы становятся дыбом. Для этого нужно встать на резиновый коврик, деревянную доску или фанеру. Руку ставят на сферу (при этом генератор должен быть выключен, чтобы не ударило током). После включения прибора пройдет искра, в результате чего волосы встанут дыбом.
Генератор следует разряжать после каждого применения и работать с ним крайне осторожно, так как ток может стать смертельно опасным для человека.
fb.ru
