Система электроснабжения

                                                генератор

Техническая характеристика

Номинальное напряжение, В...................................... 12

Направление вращения .................. правое (со стороны привода)

Максимальная сила тока отдачи при 14 В и  
частоте вращения ротора 5000 мин-1, А..................... 42

Максимальная частота  вращения ротора, мин1..............13000

Передаточное отношение  
двигатель-генератор ............................................ 1 : 2,04

Особенности устройства

Генератор Г-221 переменного  тока служит для питания потребителей электрической энергии и для  зарядки аккумуляторной батареи. Он представляет собой трехфазную синхронную электрическую машину с электромагнитным возбуждением правого вращения (со стороны привода). Для преобразования переменного тока в постоянный в  генератор встроен выпрямитель  на шести кремниевых диодах.

Генератор установлен на двигателе  с правой стороны и приводится во вращение клиновым ремнем от шкива  коленчатого вала. Через отверстия  в ушках крышек 1 и 23 генератор  крепится болтом к кронштейну двигателя  и шпилькой к натяжной планке. Чтобы  при затяжке болта не обломились ушки крышек, в отверстии крышки 1 имеется резиновая буферная втулка 32. Под действием усилия затяжки  поджимная стальная втулка смещается, выбирая зазор между ушком и кронштейном крепления генератора, буферная втулка 32 сжимается между стальными втулками и осевое усилие затяжки не передается на ушко. Основные части генератора это ротор, статор 27 и крышки 1 и 23, отлитые из алюминиевого сплава.

Ротор состоит из вала 7, на рифленую поверхность которого напрессована стальная втулка и стальные клювообразные  полюсы 18 и 30 и образующие вместе с  валом и втулкой сердечник  электромагнита. На втулке между клювообразными полюсами в пластмассовом каркасе  помещена обмотка 25 ротора, называемая обмоткой возбуждения. Концы обмотки  выведены через отверстия в полюсе 30 и припаяны к медным контактным кольцам 4 и 5, установленным на пластмассовой  втулке. Ротор вращается в двух шарикоподшипниках 6 и 22 закрытого типа.

Смазка закладывается  в подшипники при их изготовлении и пополнения при эксплуатации не требует. Внутренняя обойма переднего  подшипника 25 свободно посажена на вал  ротора и вместе с дистанционным  кольцом 21 зажата гайкой крепления  шкива между ступицей шкива и  буртиком вала. Наружная обойма этого  подшипника запрессована в крышку и  закреплена между двумя стальными  шайбами, стянутыми четырьмя винтами. После затяжки гаек концы винтов раскернивают, чтобы исключить самоотвинчивание гаек. Внутренняя обойма заднего подшипника 6 напрессована на вал ротора, а наружная входит в гнездо крышки 1 и поджимается резиновым кольцом. На валу ротора с помощью сегментной шпонки и гайки закреплен шкив 19 с крыльчаткой 17 вентилятора, служащего для охлаждения выпрямителя и внутренних частей генератора.  
Воздух засасывается в окна крышки 1, проходит между статором и ротором и через окна крышки 23 крыльчаткой вентилятора выбрасывается наружу.

Между ступицей шкива и  гайкой установлена пружинная коническая шайба, обращенная выпуклой стороной к  гайке. Шкив и вентилятор изготовлены из тонколистовой стали и соединены электросваркой. Сердечник статора 27 набран из пластин электротехнической стали толщиной 1 мм. В четырех местах по наружной поверхности пластины соединены сваркой. На внутренней поверхности статора имеется пазов полузакрытой формы, изолированные картоном. В пазах уложена трехфазная обмотка статора, закрепленная от выпадания клиньями 28, в качестве которых используются пластмассовые трубки. Каждая фазная обмотка состоит из шести последовательно соединенных катушек. Фазные обмотки соединены а звезду с выводом нулевой точки на штекер 12 (без маркировки). Этот вывод используется для подключения реле контрольной лампы заряда аккумуляторной батареи.

Для повышения электрической  прочности и теплопроводности обмотки  статор пропитан лаком. На крышке -1 генератора винтом закреплен щеткодержатель 13 со щетками 14 и 15. Через щетки, изготовленные  из меднографитовой смеси и прижатые пружинами к контактным кольцам ротора, подводится ток к обмотке возбуждения. Щетка 14 через пластину соединена с "массой" генератора, а щетка 15 - со штекером "67". Детали выпрямителя также прикреплены к крышке 1 генератора.

Выпрямитель преобразовывает  переменный ток, вырабатываемый генератором, в постоянный, которым питаются потребители  электрической энергии автомобиля. Выпрямитель собран по трехфазной мостовой схеме из шести кремниевых диодов типа ВА - 20 полупроводниковых приборов, пропускающих ток только в одном направлении. Диоды находятся в специальном выпрямительном блоке, состоящем из двух алюминиевых держателей с диодами. С целью упрощения конструкции выпрямителя три диода имеют на корпусе "плюс" выпрямленного тока ("положительные" диоды). Они запрессованы в держатель, соединенный с выводом "30" генератора. Другие три диода создают на корпусе "минус" выпрямленного тока ("отрицательные" диоды). Они запрессованы в соединенный с "массой" держатель выпрямительного блока, соединенный с "массой". Диоды запрессованы в алюминиевые держатели для того, чтобы обеспечить эффективный отвод тепла от их корпуса к держателям, которые для охлаждения продуваются воздухом. В случае выхода диодов из строя их нельзя заменять по отдельности надо заменять целиком выпрямительный блок.

На генераторах выпуска  до 1977 г. отрицательные диоды были запрессованы в крышку 1, а положительные - в алюминиевый держатель, соединенный  с выводом "30" и прикрепленный  вместо выпрямительного блока к  крышке 1. У этих генераторов можно  было заменять отдельные поврежденные отрицательные диоды, аккуратно  впрессовывая и запрессовывая их на прессе. Если выходил из строя  положительный диод, то необходимо было заменять целиком держатель  с положительными диодами.

Работает генератор следующим  образом. Когда ключ выключателя  зажигания находится в положении 1 (зажигание), через обмотку возбуждения  генератора проходит электрический  ток, создающий вокруг полюсов ротора магнитный поток. При вращении ротора под каждым зубцом статора проходит то южный, то северный клювообразный  полюс ротора и магнитный  
поток, проходящий через обмотку статора, меняется по величине и направлению. Этот переменна магнитный поток создает в обмотке статора электродвижущую силу. Клювообразная форма полюсов ротора подобрана таким образом, чтобы получить форму кривой электродвижущей силы, близкую к синусоидальной.

1 – кожух;  
2 – регулятор напряжения;  
3 – основание;  
4 – щеткодержатель со щетками;  
5 – вывод “15” генератора (вывод “Б” регулятора напряжения);  
6 – крышка генератора со стороны контактных колец;  
7 – колодка штекера центрального вывода обмотки статора;  
8 – изолирующие втулки;  
9 – выпрямительный блок;  
10 – контактный болт;  
11 – статор;

12 – ротор;  
13 – дистанционная втулка;  
14 – внутренняя шайба крепления подшипника;  
15 – крышка со стороны привода;  
16 – шкив;  
17 – наружная шайба крепления подшипника;  
18 – стяжной болт;  
19 – передний шарикоподшипник ротора;  
20 – втулка;  
21 – буферная втулка;  
22 – поджимная втулка;  
23 – конденсатор

1. Отвернуть винты и снять кожух 1 в сборе с регулятором 2, основанием 3 и щеткодержателем 4, снять конденсатор 23.

2. Отвернуть гайки стяжных болтов 18 и снять крышку 15 генератора вместе с ротором 12.

3. Зажать ротор в тисках, отвернуть гайку шкива и съемником снять шкив 16 с вала ротора. Вынуть из паза на валу сегментную шпонку и снять крышку 15.

4. Отвернуть гайки винтов, соединяющих наконечники вентилей с выводами обмотки статора, вынуть из колодки 7 штекер нулевого провода и извлечь статор 11 из крышки 6 генератора.

5. Отвернуть гайку контактного болта 10 и снять выпрямительный блок 9.