Изучение конструкции и диагностических параметров генераторов
![]()
|
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «ТЮМЕНСКИЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Лабораторная работа №2 по дисциплине «Электрическое и электронное оборудование автомобилей» Тема: Изучение конструкции и диагностических параметров генераторов
Тюмень, 2022 2.1 Диагностические параметры Диагностические параметры, определяемые при проверке технического состояния генераторов переменного тока и регуляторов напряжения, приведены, соответственно, в табл. 2.1 и 2.2. Таблица 2.1 Диагностические параметры генераторов переменного тока
Продолжение табл. 2.1
Таблица 2.2 Диагностические параметры регуляторов напряжения
2.2 Оборудование и приборы Генераторы переменного тока, их узлы и детали, специально подготовленные для занятия по изучению их конструкции. Реле-регуляторы со снятыми крышками. Интегральный регулятор напряжения. Плакаты с изображением конструкций генераторов переменного тока. Плакаты со схемами вибрационного, контактно-транзисторного и транзисторного регулятора напряжения. Генераторы переменного тока различной конструкции и в разном техническом состоянии. Диагностический стенд Э242. Соединительные провода. 2.3 Методика основных проверок генераторовОсновными проверками, которым подвергаются генераторы, являются проверка на холостом ходу (на начало отдачи без нагрузки) и проверка под нагрузкой (на начало отдачи с контрольной нагрузкой). Перед этими проверками проводиться внешний осмотр генератора, и проверяется сила тока возбуждения. Для генераторов с интегральным регулятором напряжения проверяется также работа регулятора напряжения. Проверки можно производить на диагностических стендах Э211, 532-2М, 532-М и других. Для проведения измерений генератор подключается по схеме, как указано на рис. 2.1 и рис. 2.2. ![]() Рисунок 2.1 Схема для проверки генератора ![]() Рисунок 2.2 Схема для проверки генератора с интегральным регулятором напряжения: 1 – генератор; 2 – вольтметр; 3 – реостат нагрузки; 4, 7 – амперметры; 5, 6 – выключатели; 8 – аккумуляторная батарея. 2.3.1 Измерение силы тока возбужденияВключается выключатель 6 и по амперметру 7 определяется сила тока возбуждения, по которой судят об исправности цепи возбуждения и обмотки возбуждения генератора. Если амперметр регистрирует силу тока больше номинального значения, то в цепи возбуждения генератора имеется замыкание, если меньше – в цепи обмотки увеличено сопротивление. В этом случае необходимо проверить состояние контактных колец ротора и щеток. Нормальная сила тока свидетельствует об исправной цепи возбуждения и генератор проверяется далее. 2.3.2 Проверка генератора без нагрузкиЦелью проверки является определение минимальной частоты вращения ротора, при которой генератор способен развивать номинальное напряжение без нагрузки. С этой целью включается электродвигатель стенда и, плавно увеличивая частоту вращения ротора генератора, снимаются показания вольтметра 2. При достижении генератором напряжения номинальной величины (14 или 28 В) тахометром замеряется частота вращения ротора генератора, которая сравнивается с технической характеристикой. Генератор считается исправным, если частота вращения ротора при достижении номинального напряжения без нагрузки не превышает указанную в технической характеристике. Генератор, удовлетворяющий этим условиям, проверяется под нагрузкой. Если генератор не удовлетворяет этим условиям, то проверяют его узлы и детали. 2.3.3 Проверка генератора под нагрузкойЦелью проверки является определение минимальной частоты вращения ротора, при которой генератор способен развивать номинальное напряжение при контрольной нагрузке. С этой целью, не останавливая вращения ротора генератора, выключателем 5 подключается реостат нагрузки 3. Напряжение генератора при этом снижается. Увеличивая частоту вращения ротора, тем самым поддерживая напряжение генератора номинальным, с помощью реостата увеличивается нагрузка до контрольной величины. Величина нагрузки измеряется по амперметру 4. В момент достижения контрольной нагрузки при номинальном напряжении тахометром замеряется частота вращения ротора, которая сравнивается с технической характеристикой. Генератор считается исправным, если частота вращения ротора при достижении контрольной силы тока при номинальном напряжении (т.е. при достижении контрольной мощности) не превышает указанную в технической характеристике. Если генератор не удовлетворяет этим условиям, то проверяются его узлы и детали. 2.3.4 Проверка регулятора напряженияЦелью проверки является определение величины регулируемого напряжения. Для проверки необходимо отсоединить провод а (рис. 2.2), который до этого блокировал работу регулятора. Далее, изменяя частоту вращения ротора генератора и величину нагрузки, фиксируются показания вольтметра. Регулятор напряжения считается исправным, если напряжение остается постоянным и находится в пределах указанных в технической характеристике. 2.4 Проверка технического состояния генераторов 2.4.1 Подготовка стенда к работеПрежде чем приступать к работе на стенде, необходимо тщательно изучить конструкцию стенда (рис. 2.3). ![]() ![]() Рисунок 2.3 Стенд контрольно-испытательный При ознакомлении с диагностическим стендом необходимо обратить внимание на расположение выключателей, переключателей и рукояток управления, на их исходное положение; на управление электродвигателем; на установку и крепление генератора в зажимном устройстве стенда; на подключение генератора к стенду. Основание стенда выполнено сварным из гнутых профилей и закрывается легкосъемными крышками. Внутри основания расположены: силовой источник питания 1, источник питания цепей контроля, управления, измерения и сигнализации 2, блок нагрузки 3, приводной электродвигатель 4, автоматический выключатель сети 5 (Q). Сверху на основании установлены: натяжное устройство 10 для крепления проверяемых генераторов, промежуточный привод 11 и тормозное устройство 14 для установки и проверки стартеров, Спереди, на панели управления, расположены: резистор-регулятор выходного напряжения источника питания 6 (R12), сигнальная лампа включения сети 7 (HL2), предохранитель режимов работы 9 (S2), реостат нагрузки 15 (R6), кнопки «Пуск» и «Стоп» 16 (SB2) и (SB1), переключатель нагрузки 18 (S3) и клемма для подключения проверяемых стартеров. В скобках указываются обозначения, нанесенные на стенде. Справа (рис. 2.4) установлен реостат 20 (R3), который служит для ограничения тока при проверке стартеров в режиме полного торможения и включается последовательно со стартером. На панели приборов (рис. 2.5) располагаются: клеммы для подключения проверяемого электрооборудования 1 (Кл 1 … Кл 5), переключатель вольтметра 2 (S4), коммутирующий подключение вольтметра к розеткам 21 (XS17 и XS18), к нагрузке (клеммы Кл 2 и Кл 4) и к розетке 22 (XS16), вольтметр 3 (Р2), переключатель пределов измерения вольтметра 4 (S5), переключатель режимов работы стенда 5 (S7), с дополнительными положениями, указывающими модуль и число зубьев шестерни стартера, проверяемого в режиме полного торможения, комбинированный прибор 6 (Р1), переключатель режимов работы комбинированного прибора 7 (S1), амперметр 8 (P3), лампы индикации работы стенда 9 («24 V» HL3; «12 V» HL4), контрольные гнезда 10 (XS7 … XS12), розетка для контроля изоляции 11 (XS14), индикатор контроля изоляции 12 (HL1), розетка 13 (ХS15) для подключения амперметра 8 в качестве индикатора разницы напряжений при настройке сдвоенных регуляторов напряжений, переключатель пределов измерения амперметра 14 (S6), розетка омметра 15 (XS13), резистор установки «нуля» омметра 16 (R1), розетка для включения устройства проверки якорей 17 (XS4), резистор установки «Грубо» частоты вспышек лампы осветителя стработахометра 18 (R13), подстроечный резистор 19 (R3, A3) для установки «нуля» измерителя крутящего момента, подстроечный резистор 20 (R1, A3) для калибровки измерителя крутящего момента, розетка вольтметра 21 (XS17, XS18), розетка 22 (XS16) выход регулируемого напряжения постоянного тока с источника питания. Перед проведением лабораторной работы, а также после ее завершения все органы управления должны находится в следующем исходном положении: ![]() ![]() Рисунок 2.4 Стенд контрольно-испытательный (вид справа) ![]() ![]() Рисунок 2.5 Панель приборов – все переключатели в левом крайнем положении; – ползун реостата R3 в левом крайнем положении; – рукоятка регулятора выходного напряжения источника питания (R12) и нагрузочного реостата (R6) повернута влево до упора; – автоматический выключатель (Q) в положении «Выключено». Подключение проверяемого электрооборудования к стенду осуществляется при помощи проводников и жгутов из комплекта принадлежностей, согласно приведённым схемам. При проведении основных проверок положения переключателей должны соответствовать: S4, S5 – величине измеряемого напряжения и схеме подключения к стенду проверяемого электрооборудования; S2 – номинальному напряжению проверяемого электрооборудования – 12 или 24 В; S3 – в зависимости от тока нагрузки. 2.4.2 Проверка генератора переменного тока2.4.2.1 Проверка обмотки возбуждения генератораДля проверки обмотки возбуждения необходимо установить генератор на стенд, не зажимая и не соединяя с приводом. Переключатели стенда установить в следующие положения: S4 – 2, S6 – 5А. Подсоединить обмотку возбуждения генератора к источнику регулируемого напряжения. Включив стенд, ручкой регулятора источника регулируемого напряжения необходимо установить номинальное напряжение на обмотке возбуждения и снять показания амперметра. Полученное значение силы тока должно быть равно отношению установленного напряжения на обмотке возбуждения к сопротивлению обмотки возбуждения, что свидетельствует об исправной цепи возбуждения, и генератор проверяется далее. 2.4.2.2 Проверка генератора без нагрузкиПеред проведением проверки генератор закрепляется на стенде с помощью зажимного устройства 22. Соединив ремнем шкив генератора со шкивом стенда, рукояткой 23 винтовой подачи регулируется натяжение ремня. Схема подключения генератора к стенду представлена на рис. 2.5 Перед проведением проверки генератора без нагрузки необходимо установить переключатели стенда в следующие положения: S4 – 3, S7 – 2, S6 – 50 А или 150 А в зависимости от тока нагрузки. Включив электро двигатель стенда и плавно поворачивая ручку регулятора источника регулируемого напряжения, устанавливается величина регулируемого напряжения на выходе генератора (14 или 28 В).
Генератор считается исправным, если напряжение на обмотке возбуждения при достижении номинального напряжения без нагрузки не превышает величину, указанную в технической характеристике. Генератор, удовлетворяющий этим условиям, проверяется под нагрузкой. 2.4.2.3 Проверка генератора под нагрузкойДля проверки начальной частоты вращения генератора при номинальной нагрузке, не останавливая вращения ротора генератора, выключателем 5 подключается реостат нагрузки 3, при этом напряжение генератора снижается. Не допуская превышения величины напряжения на выходе генератора, ручкой регулятора источника регулируемого напряжения и одновременно с помощью переключателя S3 и реостата нагрузки устанавливается напряжение на выходе генератора при токе нагрузке (табл. 2.1.). Величина нагрузки измеряется по амперметру 4. По достижении контрольной нагрузки снимаются показания вольтметра, подключенного в цепь обмотки возбуждения, которые сравниваются с данными табл. 2.1. Генератор считается исправным, если напряжение на обмотке возбуждения при достижении контрольной силы тока при номинальном напряжении не превышает величину, указанную в технической характеристике. Если генератор не удовлетворяет этим условиям, то проверяются его узлы и детали. Для проверки исправности выпрямителя, через который запитывается обмотка возбуждения, необходимо замерить напряжение после выпрямителя при номинальном выходном напряжении генератора. Для этого переключатель S4 устанавливается в положение 1. 2.5 Проверка регулятора напряжения и реле-регулятора Для проверки работоспособности бесконтактных регуляторов напряжения необходимо подключить проверяемый регулятор и резистор Э242.08.04.000 из комплекта принадлежностей по схеме, представленной на рис. 2.6. Переключатели стенда переводятся в положения: S2 - 2, S4 - 2, S5 - 2, S6 - 1. Включив стенд, ручкой регулятора источника регулируемого напряжения увеличивается напряжение до значения напряжения 12 - 15 В. При этом регулирующий транзистор регулятора должен быть открыт, и амперметр показывать ток, протекающий по резистору Э242.08.04.000 (около 1 А). При повышении выходного напряжения до 15 - 16 В регулирующий транзистор должен закрыться и прекратить протекание тока через резистор.
2.6 Составление отчетаВ отчете по лабораторной работе необходимо на основании результатов измерений сделать заключение о техническом состоянии генератора: его пригодности к дальнейшей эксплуатации или необходимости ремонта, а также техническом состоянии регулятора напряжения. Результаты измерений представляются в виде таблицы, форма которой приведена в табл. 2.3. Таблица 2.3 Результаты измерений Результаты проверки генератора
Таким образом, напряжение возбуждения генераторов Г266А1 и Г221А соответствует эталонным данным. Генераторная установка обеспечивает питанием электропотребителей, включенных в бортовую сеть автомобиля, и заряжает его аккумуляторную батарею при работающем двигателе. Даже на холостом ходу двигателя генератор должен развивать мощность, достаточную для электропитания наиболее важных электропотребителей. Стабильность напряжения, обеспечивается работой регулятора, она необходима для надежной работы аккумуляторной батареи и других электропотребителей. Превышение напряжения сверх допустимых пределов служит причиной перезаряда аккумуляторной батареи с последующим выходом ее из строя; пониженное напряжение вызывает недозаряд батареи. Увеличение напряжения на 10 % сверх номинального снижает срок службы ламп примерно на 50 %. |