Автомобільний статор генератора: опис, принцип роботи і схема

Без електрообладнання не може «прожити» жоден сучасний автомобіль. І основним компонентом з усього електрообладнання є найголовніший джерело – генератор. У свою чергу, він містить не менш важливу складову, яка сприяє зародженню електроенергії під час руху автомобіля. Мова йде про статорі генератора. Для чого він потрібен, яке його призначення і які несправності можуть бути? Про це і дещо ще поговоримо в цій статті.

Електрообладнання автомобіля

Все електроустаткування будь-якого автомобіля представлено наступними компонентами:

Джерела струму:

акумуляторна батарея;

генератор.

Споживачі струму:

основні;

тривалі;

короткочасні.

Завдання акумулятора полягає у забезпеченні споживачів струмом, поки «відпочиває» двигун, на час його запуску або роботи в режимі малих оборотів. У той час як генератор, по суті, є основним постачальником електричної енергії. Він не тільки живить всі споживачі, але і робить зарядку акумулятора.


Його ємність в поєднанні з потужністю генератора повинна відповідати запитам всіх споживачів незалежно від режиму роботи двигуна. Іншими словами, повинен постійно підтримуватися енергетичний баланс. Це важливо знати, оскільки дозволить зрозуміти, як працює статор генератора. До основним споживачам прийнято відносити систему палива, включаючи впорскування, запалювання, управління, АКПП. У деяких автомобілів присутній електропідсилювач керма. Тобто все те, що постійно використовує струм, починаючи від запуску двигуна і до його повної зупинки.


Тривалими споживачами є системи, які не використовуються дуже часто. А це освітлення, безпека (пасивна, активна), прилади опалення, кондиціонування. Більшість автомобілів комплектуються протиугінними системами, мультимедійним обладнанням та навігацією. Що стосується короткочасних споживачів , то це прикурювач, система запуску, свічки розжарювання, сигнал, а також системи комфорту.

Конструктивні особливості

Генератор присутня в кожному автомобілі і складається з наступних компонентів:

статор;

ротор;

щітковий вузол;

випрямний блок.

І статор генератора, і все інше зібрано у відносно компактний модуль, який встановлюється в безпосередній близькості від двигуна і працює від обертання колінчастого вала, для чого використовується ремінна передача.

Функціональне призначення

Статор є нерухомим елементом всієї конструкції і закріплений на корпусі генератора. У свою чергу, в ньому присутня робоча обмотка, і під час роботи генератора саме в ній пробуджується електроенергія. Однак такий струм носить змінний характер, а всім споживачам необхідно пряме напруга. Перетворення (випрямлення так сказати) відбувається як раз завдяки випрямного блоку. Серед головних завдань статора – несуча функція для утримування робочої обмотки. Також він забезпечує правильний розподіл силових ліній магнітного поля. У процесі роботи генератора робоча обмотка може сильно нагріватися. І тут вступає в силу інша не менш важлива функція – відведення зайвого тепла від обмотки.
Як правило, у всіх сучасних автомобілях використовується однотипна конструкція статора.

Пристрій статора

Конструкція статора генератора утворена наступними складовими:

кільцевим сердечником;

робочої обмоткою;

ізоляцією обмотки.

Розглянемо детальніше ці компоненти. Сердечник. Це кільцеві пластини, на внутрішній частині яких є пази для розташування обмотки. З'єднання пластин дуже щільне, і в сукупності вони утворюють так званий пакет. Жорсткість монолітної конструкції надається за рахунок зварювання або клепки. Для виготовлення пластин використовуються спеціальні марки заліза або феросплави, які відрізняються наявністю певної магнітної проникності. Їх товщина складає від 08 до 1 мм. Для кращого відведення теплової енергії передбачені ребра, які розташовуються на зовнішній стороні статора. Обмотка. Як правило, в автомобілях використовується трифазний генератор, де присутні три обмотки по одній на кожну фазу. Для їх виготовлення застосовується мідний дріт, яка покрита ізоляційним матеріалом. Її діаметр дорівнює 09-2 мм, а в пазах сердечника вона укладається особливим чином. Кожна з обмоток статора генератора ВАЗ (або будь-якої іншої марки) має висновком для зняття струму. Як правило, кількість цих висновків не перевищує 3 або 4. Однак зустрічаються статори, в яких 6 висновків. При цьому у кожної обмотки свою кількість висновків для певного типу з'єднання. Ізоляція. У кожному пазу сердечника розташовується ізоляція в цілях захисту дроти від пошкоджень. У ряді випадків у пази можуть укладатися спеціальні ізоляційні клини для більш надійної фіксації обмотки. Статор просочується епоксидними смолами або лаками. Це робиться з метою забезпечення цілісності і міцності всієї монолітної конструкції, що виключає зрушення витків обмотки. Також підвищуються електроізоляційні характеристики.

Як працює двигун?

Принцип дії статора, а отже і всього агрегату (генератора), будь-якого сучасного автомобіля грунтується на одному явищі, яке знайоме кожному з нас із часів уроків фізики. На них часто згадувалися такі поняття, як генератор, ротор, статор. Мова йде про електромагнітної індукції. Її суть в наступному: коли який-небудь провідник переміщається в області дії магнітного поля, то в ньому народжується струм.
Або цей провідник (статор) може перебувати в змінному магнітному полі (ротор). Саме цей принцип використовується в автомобільних генераторах. Під час запуску двигуна починає обертання ротор генератора. Разом з цим напруга від АКБ доходить до робочої обмотки. А оскільки ротор є багатополюсним сталевим сердечником, то при вступі на обмотку напруги він стає електромагнітом. В результаті обертання ротора створюється змінне магнітне поле, силові лінії якого перетинають статор. І тут вступає сердечник «провідника». Він особливим чином починає розподіляти магнітне поле, і його силові лінії перетинають витки робочої обмотки. І завдяки електромагнітної індукції виникає струм, що знімається висновками статора. Далі отримане змінна напруга поступає в випрямний блок. Варто лише збільшити кількість оборотів коленвала, струм частково від обмотки статора генератора надходить до обмотці ротора. Таким чином, генератор переходить у режим самозбудження, і йому вже не потрібен сторонній джерело напруги.

Основні несправності статора

Як правило, головні поломки статора - це:

«Обрив» робочої обмотки.

Наявність короткого замикання.

Характерний ознака, за яким можна судити про неправильну роботу статора, це пропажа зарядного струму. На це може вказувати не згаслий індикатор розряду акумулятора після запуску двигуна. Стрілка вольтметра при цьому буде ближче до червоної зони. При вимірюванні вольтажу на АКБ, коли працює двигун, напруга буде менше необхідного значення. Для самої батареї це не менш 13.6 а для генератора – 373701 Ст. Іноді в разі короткого замикання на обмотках можна почути характерний виття, що видається генератором. В процесі експлуатації автомобіля генератор може нагріватися і перебувати під впливом електричних навантажень. Крім цього, йому доводиться працювати в умовах негативних зовнішніх факторів. З часом це неминуче призводить до погіршення стану ізоляції обмоток, з-за чого трапляються електричні пробої. Тоді вирішити проблему можна ремонтом (перемотування статора генератора) або повною її заміною.

Перевірка справності статора

Деяких новачків все частіше хвилює питання про те, як можна перевірити, чи в робочому стані знаходяться всі деталі генератора. Для цього знадобиться спеціальне невелике обладнання у вигляді мультиметра (в народі просто цешка). Можна використовувати автотестер або інший прилад, у якого є режим омметра. В крайньому випадку підійде лампочка напругою 12 В з припаяними до неї проводами. Для початку варто зняти генератор з автомобіля і розібрати його. В залежності від марки машини можуть бути труднощі, оскільки на деяких моделях бренду Lexus джерело струму знаходиться у важкодоступному місці. Діставшись до статора і знявши його, необхідно провести чищення від бруду. Далі можна переходити до самої перевірки.

Перевірка на обрив ланцюга

Як перевірити статор генератора на обрив? Для початку варто перевести вимірювальний прилад у режим омметра, після чого підводимо щупи до висновків обмотки. При відсутності обриву мультиметр буде показувати значення нижче 10 Ом. В іншому випадку свідчення будуть прагнути до нескінченності. Таким чином, струм у обмотці не проходить, що говорить про наявність обриву. Так потрібно перевірити всі висновки. У разі використання лампочки робимо перевірку в такій послідовності. Для початку з'єднуємо проводом (краще ізольованим) мінусову клему акумулятора з одним з виводів обмотки. Плюс батареї подаємо до іншого висновку через лампу. Її світ вкаже на повний порядок, якщо лампа не загорілася, значить, обриву бути. Так потрібно вчинити з кожним висновком.

Перевірка на КЗ

Тепер варто перевірити статор на коротке замикання. В режимі омметра негативний щуп підносимо до корпусу статора, а позитивний – до будь-якого з висновків робочої обмотки. У нормі показання повинні прагнути до нескінченності. Повторити процедуру для кожного з висновків. З лампочкою перевірка статора генератора відбувається таким чином:

Мінус АКБ з'єднуємо проводом з корпусом статора.

Плюсова клема подається на будь-висновок через лампочку.

На коротке замикання вкаже палаюча лампочка. Якщо ж вона не загорілася, значить, все в повному порядку.

Невелика примітка

Перераховані несправності характерні не тільки для статора генератора, під сумнів можуть потрапити і регулятор напруги, і діодний міст, і ротор генератора. При цьому варто зауважити, що погана робота саме статора зустрічається набагато рідше, ніж у перерахованих компонентів будь-якого генератора. Тому, перед тим як зайнятися статором, необхідно провести перевірку регулятора напруги і діодного моста. І якщо вони виявляться в повному порядку, то в останню чергу займатися обмоткою. Для надійної роботи всього електрообладнання автомобіля слід проводити регулярне технічне обслуговування і при необхідності замінювати відразу статор генератора. Ціна в підсумку здасться не такою високою, як при заміні всього генератора. Що стосується вартості, то ціни на нові деталі починаються з позначки в 1500 рублів з трьома висновками. Вироби з шістьма контактами обійдуться дорожче - в 6-7 тисяч рублів, хоча зустрічаються варіанти подешевше. Проте все залежить від марки автомобіля.