Функціонування спецтехніки забезпечується через два джерела живлення: АКБ (розподіляє заряд) і автомобільного генератора (виробляє заряд). Їхній принцип роботи кардинально відрізняється. Якщо АКБ витрачає електроенергію, яка була накопичена раніше, то генератор в машини займається її виробленням.
У цій статті ви зможете ознайомитися з тим, яке значення має генератор і як він працює.

Що означає генератор

Генератор – це пристрій, що перетворює механічну енергію у вигляді крутного моменту, переданого від двигуна на ротор генератора, на електричну енергію, яка згодом подається в електросистему машини.
Основними функціями генератора на сучасній техніці є формування стабільних параметрів зарядної напруги акумуляторної батареї, що є основним джерелом струму в електросистемі, і подачі струму на інші споживачі для забезпечення їхнього функціонування.

Загальна конструкція

Практично всі генератори, що встановлюються на сучасній спецтехніці, є генераторами змінного струму. У корпусі генератора на опорних підшипниках встановлюється ротор, який розташовується всередині статора. Для формування електромагнітного поля з необхідними параметрами ротор генератора змінного струму має у своїй конструкції котушку збудження 4, на яку під час роботи генератора подається струм через контактні кільця.

У процесі обертання ротор формує змінне магнітне поле, яке зі свого боку призводить до утворення змінного електричного струму в котушках статора.

У зв’язку з тим, що електросистема і всі споживачі розраховані на роботу від постійного струму, в конструкції генератора передбачено пристрій, що перетворює змінний струм на постійний. Цю функцію виконує так званий діодний міст. Діодний міст забезпечує протікання струму тільки в одному напрямку, формуючи після себе протікання постійного струму, що подається в електросистему.

Параметри напруги, що виробляється генератором, залежать здебільшого від двох умов: сили магнітного поля ротора і його обертів. Як ми вже з’ясовували, одне з основних завдань генератора – формування стабільної напруги на виході.

Оскільки оберти ДВЗ можуть періодично змінюватися, а разом з ними і оберти ротора генератора, причому в досить широких межах, існує необхідність у пристрої, який міг би підтримувати напругу на виході незалежно від обертів ротора.

Для цього призначений регулятор напруги. Його функція полягає в тому, щоб, подаючи струм на котушку збудження ротора через щітки та контактні кільця або припиняючи подавання струму, змінювати силу створюваного ротором магнітного поля, яке, своєю чергою, впливатиме на вихідну напругу зі статора. Таким чином, незалежно від швидкості обертання, регулятор напруги забезпечує її стабільне значення.

За яких умов генератор дорожньо-будівельної техніки може вийти з ладу?

Генератор дорожньо-будівельної техніки може прийти в непридатність з кількох причин:

• У разі несвоєчасного або неправильного проведення технічного обслуговування, а також встановлення на машину позаштатного електрообладнання (магнітоли, системи стеження/автоматизації водіння, додаткового освітлення). Крім цього, недотримання вимог виробника щодо ступеня натягу приводного ременя генератора може стати причиною передчасного виходу з ладу опорних підшипників ротора.
• У разі накопичення пилу і бруду на корпусі генератора та їх потрапляння всередину між статором і ротором здатне спровокувати коротке замикання або механічне зношування ізоляції обмоток, проте це трапляється вкрай рідко.
• Через використання пуско-зарядного пристрою в режимі “пуск”. Це пов’язано з тим, що дуже часто, особливо в зимовий період експлуатації, виникає необхідність застосування зовнішніх джерел живлення під час запуску ДВЗ у зв’язку з розрядкою акумуляторних батарей. Іноді цей процес також пов’язаний з поспіхом.

У результаті, замість встановлення заряджених акумуляторів або проведення циклу заряду розряджених батарей, використовують пуско-зарядні пристрої в режимі “пуск”, що вкрай небажано, бо під час стартерного прокручування сила струму в ланцюзі стартера може сягати кількох сотень ампер. Оскільки акумуляторні батареї розряджені, то основним джерелом струму служить у цей момент пуско-зарядний пристрій.

Після запуску ДВЗ починається процес зарядки АКБ. Оскільки їхня ємність помітно нижча за нормальне значення, то в початковий період роботи двигуна після запуску їм потрібні максимально можливі значення зарядного струму за напругою і силою для заповнення втраченого заряду. Пуско-зарядний пристрій, залишаючись у режимі “пуск” на працюючому ДВЗ, слідуючи “потребам” акумуляторних батарей, продовжує подавати в мережу машини підвищені значення напруги та сили струму, що може бути причиною виходу з ладу регулятора напруги, діодного моста генератора, а також електронних блоків управління, які широко застосовують в електросистемі сучасних дорожньо-будівельних машин та обладнання.

Як оператор може точно визначити, що причина несправності в генераторі?

Оператор може контролювати показники напруги, що виробляється генератором, завдяки монітору в кабіні. У разі відхилень від норми як за низької зарядної напруги, так і за високої видається відповідний код помилки. Причиною цієї несправності можуть виступати й інші неполадки, не пов’язані з роботою генератора. Тому компетенції на подальшу перевірку в операторів, як правило, немає. Експлуатуюча організація повинна звернутися до ліцензованого дилера для проведення діагностики згідно з кодом помилки і подальшого ремонту.

Чи здатна техніка дістатися до СТО при неробочому генераторі?

У більшості випадків у разі несправностей, пов’язаних із низькою зарядною напругою, машина може дістатися до місця стоянки своїм ходом. Припинити рух і заглушити двигун необхідно в разі завищеного рівня напруги або виходу з ладу опорних підшипників ротора генератора. Продовжити рух можна буде тільки після усунення несправності. Якщо необхідно дістатися до стоянки в аварійному режимі, то перед запуском ДВЗ потрібно демонтувати ремінь приводу генератора. Пересування машини з генератором, що вийшов з ладу, можливе лише за умови справного стану акумуляторних батарей.

Якщо генератор потрібно міняти, то чи можна підібрати аналог заводського?

На сучасних будівельних машинах рекомендується використовувати тільки оригінальні або рекомендовані виробником техніки генератори.

Як зробити генератор з електродвигуна своїми руками?

Генератор – це пристрій, який перетворює механічну енергію у вигляді крутного моменту, переданого від двигуна на ротор генератора, на електричну енергію, що потім подається в електросистему машини.

Головними функціями генератора на сучасній техніці є формування стабільних параметрів зарядної напруги акумуляторної батареї, що є основним джерелом струму в електросистемі, та подача струму на інші споживачі для забезпечення їхнього функціонування.

Під час підготовки необхідних матеріалів та інструментів для створення генератора з електродвигуна важливо забезпечити наявність таких компонентів: звичайного однофазного або трифазного електродвигуна, стартера (для обертання електродвигуна та створення початкової енергії), діодного моста (для перетворення змінного струму на постійний), акумулятора (для накопичення та зберігання згенерованої енергії), інвертора (для перетворення постійного струму на змінний), проводів, роз’ємів та інших електронних компонентів.

Робота над створенням генератора включає такі кроки:

• розбирання та підготовка електродвигуна,
• підключення стартера,
• підключення діодного моста,
• підключення акумулятора до діодного моста,
• підключення інвертора,
• тестування та налаштування.

Після завершення цього процесу генератор готовий до використання для забезпечення електроживлення різних пристроїв і приладів.

Висновок

Генератор – важливий компонент сучасної техніки, який відповідає за перетворення механічної енергії на електричну, необхідну для живлення різноманітних пристроїв та систем. Його основні функції включають стабілізацію заряду акумуляторних батарей, що є джерелом електропостачання в електросистемі, а також живлення інших споживачів для забезпечення їхнього безперебійного функціонування. Важливість генератора полягає у забезпеченні надійного електроживлення техніки та системи в цілому.