«классический вариант»
По принципу действия и устройству генераторы бывают постоянного и переменного тока.
Генераторы постоянного тока долгое время были одним из основных источников электрической энергии на автомобилях и автобуах. С увеличением мощности потребителей электрической энергии размеры и массы генераторов постоянного тока настолько возрасли, что размещать их на двигателях стало трудно, а повышение частоты вращения коленчатого вала двигателя увеличивало износ щёток и коллектора. Поэтому вместо генераторов постоянного тока стали выпускать генераторы переменного тока. Мощность и срок службы таких генераторов значительно увеличены. В режиме холостого хода двигателя генераторы переменного тока развивают до 40% номинальной мощности, что обеспечивает лучшие по сравнению с генераторами постоянного тока условия зарядки аккумуляторных батарей и, как следствие, повышение их срока службы.
Генераторы переменного тока бывают с возбуждением от постоянных магнитов и с электоромагнитным возбуждением. Генераторы с возбуждением от постоянных магнитов маломощны и имеют ограниченное применение. Большинство генераторов, применяемых в настящее время, имеют электоромагнитное возбуждение. Генераторы переменного тока различных типов имеют незначительные конструктивные отличия между собой.
Генераторная установка переменного тока состоит из генератора с электоромагнитным возбуждением, выпрямителя и реле—регеулятора или регеулятора напряжения.
Генераторы имеют одинаквую конструктивную схему, и предстовляют собой трёхфазную синхронную электрическую машину, состоящую из статора, ротора, передней и задней крышек, вентилятора и приводного шкива.
Статор собран из отдельных пластин электортехнической стали, изолированных дру от друга лаком для уменьшения вихревых потоков. На внутренней поверхности статора имеется 18 равномерно расположенных по окружности пазов, в которые уложены отдельные катушки трёхфазной обмотки. В каждой фазе имеется по шесть катушек, соединённых последовательно. Фазовые обмотки могут соединяться «звездой», т.е. начало обмоток соеденены вместе, а их концы — к зажимам выпрямительного блока или «треугольником» т.е. когда конец первой катушки соеденён с началом второй, конец которй соединён с началом третьей и конец которой соединён с началом первой катушки, выводные концы подключены к выпрямительному блоку.
Ротор состоит из двух клювообразных стальных наконечников и катушки возбуждения, помещённой на стольной втулке, которые жёстко закреплены на его валу. Концы обмотки возбуждения припаяны к контактным кольцам, напресованными на изоляционную втулку вала ротора.
Внутри задней крышки расположен полупроводниковый выпрямитель и щёткодержатель. На современных генераторах узел щёткодержателя совмещён с реле—ругулятором и называется интегральным регулятором.
Для автомобильных генераторов применюют полупроводниковые выпрямители — селеновые (более не применяются), германиевые и кремниевые. Кремниевые выпрямители обладают высокой теплостойкостью, долговечны и малы по размерам, посему получили широкое распространение.
Применение полупроводниковых выпрямителей послужило серьёзному изменению в электрооборудовании автомобиля. В результате были изменены реле—регеуляторы, добавлены в систему зажигания новые узлы и много ещё что.
На современных автомобилях генераторы притерпели конструктивные усовершенствования. Они стали мощнее и на них возложена высокая миссия по обеспечению энергией потребителей.
Более подробно об устройстве генераторов и принципе их работы расказано в данной книге .