рисунок взят с http://www.myautotun.ru/remont/remont-vaz/zubila/generator
Все автомобильные генераторы (alternators) работают по принципу электромашинного усилителя. Это означает, что маленький ток в роторе "усиливается" и рождает больший ток в статорных обмотках. Здесь можно говорить, даже, о коэффициенте усиления. Единственным необходимым условием является постоянное вращение ротора от внешнего двигателя. Но не будем о теории. В роторе генератора заложена обычная катушка, которая при протекании тока, создает магнитное поле. Если проще, то превращает ротор в магнит. Силовые магнитные линии от ротора, вращаясь вместе с ним, наводят ЭДС в статорных катушках. Их обычно три, и каждая из них подключена к своему двух полупериодному выпрямителю. Выходы трех выпрямителей подсоединены к выходной клемме, которая подключена к «плюсу» аккумулятора.
Оставим ненадолго катушки статора с выпрямителями. Там ничего интересного. Катушки, как в трех фазном двигателе, диоды вмонтированные в пластину на задней стенке генератора. Все смонтировано так, что зубами не отдерешь. Перейдем к тому, как регулируется выходное напряжение.
Логично предположить, что этим занимается реле-регулятор, расположенный на задней крышке генератора. Так оно и есть.
В прошлом, вместе с генератором использовалось отдельное реле, которое регулировало зарядку батареи. Логика была простая. Если напряжение на аккумуляторе было меньше 13 Вольт, то реле, через нормально замкнутые контакты, подавало максимальный ток в обмотку возбуждения генератора. Если напряжение поднималось выше 14 Вольт, то срабатывало реле и размыкало контакты. При этом ток, в обмотку возбуждения, начинал течь через ограничивающий резистор, который был частью реле-регулятора. Это вызывало уменьшение выходного тока генератора. Такая схема прекрасно справлялась с зарядом батареи, удерживая напряжение в диапазоне 13 до 14 Вольт. Тем не менее, в 60-х годах, она была вытеснена электронным вариантом.
Электронный регулятор, который теперь является частью генератора, продолжают называть "реле-регулятор", хоть это и не правильно.
Вот так выглядит усовершенствованный автомобильный генератор. Кроме силового провода, он имеет вход включения, который, через индикаторную лампочку и контакты замка зажигания, подключен к батарее. Генераторы такого типа "бегают" в отечественных автомобилях. Их недостаток заключается в том, что они удерживают постоянное напряжение не на батарее, а на выходе генератора. Почему это важно? Дело в том, что при токе 100 Ампер, на проводе, соединяющем генератор и батарею, возникает падение напряжения, достигающее 1,5 Вольта. То есть из 14 Вольт, вырабатываемых генератором, 1,5 Вольта теряются на нагрев провода и до батареи доходит только 14 - 1,5 = 12,5 Вольт, что явно недостаточно для заряда.
Этот недостаток устранили "капиталисты" в своих генераторах, лет сорок назад. Схема их генераторов выглядит вот так.
Отличия от предыдущей схемы.
1. Отдельный измерительный провод, через предохраниетль 20 А, соединяет "плюс" батареи и измерительный вход генератора. По совместительсву, с этого же провода берется напряжение для "питания" внутренней электроники генератора.
2. Резистор, включеный паралельно индикаторной лампочке. Необходим для нормальной работы генератора в случае, если лампочка перегорела или отсутствует.
3. Предохранитель на 150 Ампер. Он является частью силового провода, соединяющего выход генератора и батарею.
А теперь, оставим в покое силовой выход генератора и узел щеток, и посмотрим как работает регулятор в импортных автомобилях. Это очень несложно и пригодится в случае, когда генератор есть, а заряда нет.
Прежде всего, кроме «минуса» с корпуса двигателя, на блок регулятора приходит еще два провода. О них и пойдет речь.
Первый на включение электроники регулятора. Напряжение 12 Вольт, проходящее через контрольную лампочку на приборном щитке автомобиля, появляется на этом проводе, когда Вы открываете замок зажигания. При неполадках, генератор подключает этот провод на «корпус» или минус и лампочка загорается. В нормальном режиме, появление сигнала 12 Вольт, на этом проводе – эквивалентно предложению о начале работы.
Второй провод – измерительный. Он, как правило, немного потолще. По напряжению на этом проводе, генератор знает о напряжении на батарее.
Дальше – проще. Когда двигатель не работает и Вы открываете замок зажигания, лампочка генератора загорается. Конечно, генератор сообщает Вам, что так он работать не может, заведите двигатель, хотя бы. Это логично. Когда двигатель работает, и ротор генератора постоянно вращается, лампочка потухает, сигнализируя о нормальной работе генератора. Тут в игру вступает второй провод, по которому генератор оценивает уровень напряжения на батарее. В зависимости от этого напряжения он (регулятор) меняет ток через роторную катушку, таким образом, что бы удерживать напряжение на батарее постоянным, около 14,5 Вольт. Кстати ток, который течет через обмотку ротора, берется с этого же провода. Если генератор, по каким то причинам, не может удержать напряжение на батарее на уровне 14,5 Вольт, то он сообщает об этом свечением контрольной лампы на приборной панели.
Конструкция узла регулирования предельно упрощена. Регулятор и щетки, которые передают ток в на кольца ротора, представляют из себя один блок. Хотя, если открутить еще два длинных винта, этот блок распадается на регулятор и держатель щеток. Последние два винта напрямую подключены к щеткам и используются как проводники. Их можно использовать для измерения сопротивления катушки ротора, состояния контактов, или здоровья щеток.
Ниже, Вы можете посмотреть две реальные схемы зарядки аккумулятора автомобиля.
