Изучение конструкции и диагностических параметров генераторов

• Название: Изучение конструкции и диагностических параметров генераторов
• Дата: 03.06.2022
• Размер: 487.5 Kb.
• Имя файла: Laboratornaya_rabota_2.doc
• Тип: Лабораторная работа; #567166

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

Выполнил: Бриль К.С. Проверил:

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

Тип генератора	Номинальное напряжение, В	Выходное напряжение, В	Ток нагрузки, А	Напряжение на обмотке возбуждения, В, не более; при приводе генератора от I ступени выходного шкива		Расчетная частота вращения вала генератора, об/мин, при приводе от ступени выходного шкива		Сопротивление обмотки возбуждения, Ом
				без нагрузки	с нагрузкой	I	II
1	2	3	4	5	6	7	8	9
Г221-А	14	14	25	7,5	12	2200	4200	4,3
Г222	14	13	25	7,5	11	2200	4200	3,7
Г250-В3	12	12,5	25	5,5	11	2100	3700	3,7
Г250-Д2	12	12,5	25	5,0	9,5	2400	4200	3,7
Г250-Е2	12	12,5	25	5,0	10,5	1900	2300	3,7
Г250-Н2	12	12,5	25	4,5	9	2500	4800	3,7
Г250-Г1	12	12,5	20	7,0	12	1700	3200	3,7
Г250-Ж1	12	12,5	25	6,0	10,5	2000	3800	3,7
Г250-П2	14	12,5	25	5,0	11	2300	4400	3,7
Г254-Б	14	14	25	6,0	11	2500	4100	3,7
Г254-Г	14	14	25	6,5	11,5	2300	3800	3,7
Г263-А	28	28	55	11,0	14	1800	3000	3,4
Г266-А1	14	14	40	6,5	12	2600	4600	3,7
Г266-В	14	14	40	5,5	11	2900	5300	3,7
Г266-Г	14	14	30	7,5	13	2100	3800	3,7
Г273	28	28	20	—	14	2100	3600	3,7
Г273-А,-В	28	28	20	—	14	2100	4100	3,7
Г286-А	14	14	60	—	12	2000	3600	3,7
Г287-А	14	14	60	6,5	13	1900	3500	3,2
Г287-Б	14	14	60	5,5	10,5	2300	3800	3,2
Г287-Д	14	14	40	8,5	14	1700	3000	3,2
Г287-Е	14	14	50	7,0	14	2100	3600	3,2
Г288 -Е	28	28	30	15,5	25	2100	4100	16,7
Г288-А	28	28	30	14	22	2400	4000	16,7
Г288-В	28	28	15	18,5	25	1800	2900	16,7
Г289	28	28	60	8,0	14	2200	3900	3,7
Г290-В	24	25	100	16,0	25	2200	3300	7,0
Г290-Б	24	25	75	20,0	25	1800	3000	7,0
16.3701	14	14	50	6,0	12	2500	4800	2,5
161.3701	14	14	25	8,0	11	1900	3600	2,5
162.3701	14	14	40	7,0	12	2200	4300	2,5

Продолжение табл. 2.1

1	2	3	4	5	6	7	8	9
17.3701	14	12,5	20	7,0	12	1800	3100	3,7
29.3701	14	12,5	30	6,5	11	2300	3700	3,7
32.3701	14	12,5	40	5,5	11	2100	4100	3,7
37.3701	14	13	35	—	12	2100	4100	2,6
381.3701	14	14	60	6,5	12	2100	4100	3,2

Таблица 2.2

Диагностические параметры регуляторов напряжения

Тип регулятора	Ток нагрузки регулятора, А	Напряжение, поддерживаемое регулятором напряжения, В
РРТ-31М	40	27…29
РРТ-32	—	27…29
РР 105	8	27,4…30,2
РР 106	5	24,4…30,2
РР 24А	10	13,8…14,6
РР 130	14	13,8…14,8
РР 380	10	13,8…14,8
РР 350	14	13,8…14,5
РР 362, -Б1	15	13,2…14,9
Я112-А	—	14,1±0,2
РР 133	14	28,4±0,8
Я120	—	27,5±0,3 (Л); 29,5±0,3 (З)
РР 310 В	10	13,8…14,8
РР 356 Б	10	28,4±0,8
Я 112 Б	—	13,6±0,2
КГ-751	20	28,0±0,5
РР 24-Г2	10	13,8…14,8
РР 361-А	60	26,5…28,5
РР 363	60	26…28,5
РР 390-Б	20–110	27…28,2
РР 132-А с Г250-Г2	14	I уровень 13,6±0,35 II уровень 14,2±0,5 III уровень 14,7±0,35
РР 132-А с Г287	36	То же
111.3702	18	I уровень 27,5±0,7 II уровень 29±0,7
РР 362-Б1	10	13,6…14,2
121.3702	14	13,4…14,6
13.3702	20	13,4…14,7
17.3702	18	13,5…14,6
201.3702	14	13,7…14,6
22.3702	14	13,9…14,8
221.3702	14	13,2…14,2

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 генераторов

Основными 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 возбуждения

Включается 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 нагрузки

Целью 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 нагрузкой

Целью 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 напряжения

Целью 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 работе

Прежде 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 тока

2.4.2.1 Проверка обмотки возбуждения генератора

Для 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 нагрузки

Перед 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).

Рисунок 2.5 Схемы подключения генераторов переменного тока при проверке в режиме холостого хода и под нагрузкой: а)  с обмоткой возбуждения с двумя изолированными выводами; б)  с обмоткой возбуждения, соединенной одним выводом с корпусом генератора

После того как выходное на­пряжение генератора достигло номи­нальной величины, переключатель S4 устанав­ливается в положение 2 и фикси­руется напряжение на обмотке возбужде­ния. Полученные показания вольт­метра сравниваются с дан­ными таблицы 2.1.

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 нагрузкой

Для 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.

Рисунок 2.6 Схемы подключения бесконтактных регуляторов напряжения: а)  22.3702; б) – 13.3702, РР 132-А; в) – Я 112-А

2.6 Составление отчета

В 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

Тип генератора	Данные замера		Эталонные данные
	UВ (без нагрузки), В	UВ (под нагрузкой), В	UВ (без нагрузки), В	UВ (под нагрузкой), В
Г266А1	5,00	5,00	5	10
Г221А	6,48	6,49	7	11
Г222	12,01	24,02	7	10
16.3701	12,01	24,02	7	10
29.3701	12,01	24,02	6	10

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 %.