Tipuri de alternatoare - parametri functionali

TIPURI DE ALTERNATOARE

ALTERNATOR TIP G 221

In continuare, se prezinta constructia alternatoarelor cu excitatie electromagnetica cu perii radiale, cu poli in forma de gheare si cu redresor trifazat in punte, intrucat aceasta este constructia cea mai reprezantativa si raspandita in prezent la aceste produse.

Alternatorul tip G-221 este un generator sincron de curent trifazat, cu excitatie electromagnetica, care echipeaza autoturismele FIAT si LADA. Pentru transformarea curentului alternativ in curent continuu, alternatorul este prevazut cu o punte redresoare trifazata formata din sase diode redresoare.

Parametri functionali

Alternatorul tip G-221 caracterizeaza prin urmatorii parametri functionali : puterea maxima 580W, tensiunea nominala 14 V, turatia initiala de debitare 1 000 plus minus 10 rot/min, valoarea curentului maxim debitat (la turatie de 5 000rot/min si tensiune constanta de 14V) 42 A turatia maxima in regim continuu 13 000 rot/min, turatia maxima in regim de scurta durata 15 000 rot/min.

Subansambluri

Alternatorul tip g-221 este format din urmatoarele subansambluri: rotorul, statorul si scuturileturnate din aliaje de aluminiu.

Rotorul. Elementul de baza este arborele pe a carui suprafata stariata se preseaza bucsa de otel si polii si polii magnetici sub forma de gheare executati din otel forjat cu continut redus de carbon, cu o buna permeabilitate magnetica . pe bucsa care are rolul de miez al electromagnetului, asezata intre piesele polare, intro carcasa din material plastic se monteaza infasurarea de excitatie , sub forma unei bobine cilindrice avand 485 de spire. Polii magnetici, inoreuna cu infasurarea rotorica, formeaza electromagnetul inductor sau de excitatie.

Capetele infasurari trec prin orificiile practice in polii magnetici si se cositoresc la cele doua onele colectoare fixate oe butuc prin intermediul bucsei izolatoare.

Rotorul se sprijina pe doi rulmenti de tip inchis (capsulati), completarea cu lubruifiant in timpul exploatarii nu fiind necesara. Camasa interioara a rurmentului din fata este montat liber pe arbore. Ea este presata intre inelul distantier si butucul fuliei, prin intermediul piulitei de fixare a fuliei, prin intermediului piulitei de fixare a fuliei.

Camasa exterioara a rulmentului este presata in locasul scutului si este fixata prin intermediul a doua saibe care la randul lor se fixeaza prin patru suruburi. Camasa interioara a rurmentului din spate este presata pe arborele rotorului, iar camasa exterioara se sprijina pe un inel de cauciuc.

Pe arborele rotorului, prin intermediul unei pene semi rotunde, se monteaza fulia cu ventilatorul executat din tabla de otel prin sudura electrica.

Ventilatorul serveste pentru racirea didelor redresoare si adetaliilor interoare ale alternatorului.

Statorul este format dintrun pachet de tole din tabla de otel electrotehnic de 1 mm grosime inbinata prin sudura elrctrica. Pe suprafata interioara, sunt practicate 36 de crestaturi de tip semiinchis, izolate cu lac sau carton electrotehnic. In canale se introduce infasurare trifazata cae este asigurata inpotriva iesirii prin intermediul unor tije de lemn sau material plastic. Ficare infasurare de faza este formata din sase bobine, fiecare bobina avana un numar de sase spire. Dupa bobinare, statorul se inpregneaza pentru consolidarea si protectia infasurarilor. Cele trei infasurari de faza se leaga intre ele in stea; cuntrul stelei se leaga la borna nemarcata, iar cele trei inceputuri de faza – la grupul de diode redresoare.

Pe scutul di spate este fixata printrun surub, portperia cu periile care se sprijina pe cele doua inele colectoare prin intermediul a doua arcuri. Peria exteroara, prin intermediul lamelei se leaga la masa alternatorului, iar peria interoara – la borna de excitatie. Periile sunt executate din bronz grafitat marca EG. Dimensiunike nominale ale periilor sunt : 5x8x18 mm. Lumngimea minima a periilor este de 8 mm.

Grupul de diode redresoare este fixat tot pe scutul din spate. El este format din sase diode redresoare tip VA-20 legate in punte triazata, formand astfel un redresor in stae cu sase faze, care permite curentului sa treaca numai intrun singur sens.

In fiecare moment se afla in conductie cate doua diode. Ficare dioda conduce cate o treime de perioada, iar comutarea lor se produce succesiv, astel incat tensiunea de iesire se apropie foarte mult de o tensiune constanta (continua)

Trei diode cu corpul de polaritate negativa (marcate cu negru), sunt presate direct in scut care are rol de portdioda, facand astfel legatura electrica directa cu masa alternatorului. Celalalte trei diode au corpul de polaritate pozitiva (marcate cu rosu), sint presate in portdioda confectionata din aliaj de aluminiu si au legatura (electrice) directa cu borna magistrala pozitiva.

Document online: Condensul - ce putem face pentru a micsora riscul aparitiei condensului? Proiect: Echipamente si instalatii de stingere a incendiului - prescriptii generale

Pentru a nu mari dispersiile magnetice ale alternatorului, care este un generator cu flux magnetic axial, la executia scuturilor se utlizeaza aliaje de aluminiu.

Suportul priilor se executa din masa plastica izolanta, cu caracteristici mecanice bune. Arcurile oriilor trebuie sa asigure o apasare de 440 gf iar periile cu lungime mai mica de 8 mm se inlocuiesc.

Functionarea

La rotirea cheii de contact in pozitie (aprindere), infasurarea de excitatie este parcursa de curent care va produce in jurul polilor magnetici ai rotorului fluxul magnetic de exitatie. In timpul rotiri rotorului, in dreptul fecarui conductor din crestaturile statorului va trece succesiv cind polul de nord, cand polul de sud al rotorului (prevazut cu sase perechi de oolii), schibandu-se astfel, ca marime si sens fluxul magnetic inductor (de 12 ori la o rotatie). Acest flux magnetic alternativ va induce in cele trei infasurari ale statorului o tensiune electromotoare alternativa trifazata. Trecuta apoi prin puntea cu sase diode, ea este redresata practic la valoare medie a tensiunilor de varf (maxime).

ALTERNATORUL TIP 1111

Alternatorul tip 1111este un generator sincron de curent trifazat, cu excitatie electromagnetica, care echpeaza autoturismele ARO si DACIA – 1300, 1310, 1410 si este realizat dupa licenta firmei Ducellier.

Principal are o competenta asemanatoare cu a generatorului tip G-221, deosebiduse prin dimensiunile costrucive si parametri functionali.

Parametrii functionali

Alternatorul tip 1111 se caracterizeaza prin urmatorii parametri fuctionali : puterea maxima 500W, tensiunea nominala 14V, turatia initiala de debitare 950 rot/min , valoare curentuluimaxim debitat in regim stabilizat 36 A, turatia maxima in regim continuu10 000rot/min, limitele temperaturiiambiante -40 grade la +80 grade.

Subansambluri

Statorul este confectionat dintr-un pacht de tole de otel electrotehnic de forma inelara, izolate cu lac si inbinate prin sudura. In interior sunt practicate 36 de crestaturi, in care se introduce infasurarea trifazata. Ficare faza este formata din 12 bobine a cate 12 spire fiecare. Inceputurile de faza se racordeaza la grupul de redresare 6, 7 si 8, iar sfarsiturile se leaga impreuna si se izoleaza, formand centrul stelei (punct neutru), care ramane nefolosit.

Rotorul creaza campul electromagnetic inductor prin intermediul celor sase perechi de poli in forma de ghearasi al infasurari de excitatie, acesta este fixata pe o bucsa de otel si este alimentata prin cele doua inele colectoare radiale, confectionate di cupru, izolate intre ele si fata de arborele rotorului cu ajutorul unui material plastic. Arborele rotorului se sprijina in scuturi prin intermediul adoi rulmenti cu bile. La capatul anterior al arborelui se fixeaza, prin presare, ventilatorul si fulia de antrenare fiind asigurate cu o pana semirotunda si o piulita cu saiba.

Periile, confectionate din grafit, sunt fixate intr-un suport din material plastic. Prin inermediul lor se alimenteaza infasurarea de excitatie a rotorului. Una dintre perii este legata la masa, iar cealalta periese acordeaza la borna de excitatie DF. Apasarea periilor pe cele doua inele colectoare se realizeaza cu ajutorul a doua arcuri elicoidale, prevazute in interiorul cu un conductor multifilar.

Scuturile confectionate pri aliaj de aluminiu, servesc pt sprijinirea arborelui rotorului. In scutul posterior se monteaza suportul periilo si grupul de sase diode redresoare, 6, 7 si 8. in corpul acestuisin practicate orificii pentru aerisire, pt acces la perii, la trecerea superioara, este prevazut cu doi umeri cu orificii pentru fixarea alternatorului de motor.

Grupul de redresare a curentului alternativeste format din sase diode semiconductoare , cu siliciu, legate in punte :trei diode au corpulde polariate pozitiva si trei diode au corpulde polaritate negativa. Ele sunt presate in radiatoare.

Facanduse comparatie intre cele doua tipuri de alternatoare, se obseva ca altrnatoraul de tip 1111 nu are scoaswa borna aferenta centrului stelei, care serveste – prin intemediul unui releu - la comanda conectarii becului de indicare a incarcarii bateriei ; in schimb, alternatorul G – 221 nu are borna distincta de masa, functia acesta fiind preluata de insusi corpul alternatorului.

PRESCRIPTII TEHNICE PENTRU EXPLOATAREA SI INTRETINEREA ALTERNATOARELOR

Sese stie ca atat pe autmobil, cat si pe standul de probe, alternatorul si bateria de acumulatoare in anumite situatii (scurtcircuite legaturi gresite etc) pot sa debiteze curenti mult mai mari decat valoarea curentului nominal al diodelor redresoare, care nu suporta suprasarcini. Acest lucru conduce evident la deteriorarea diodelor redresare.

In scopul evitarii acestor neajunsuri este necesar ca atat in timpul expluatari, cat si al verificarilor pe automobil sau la stand, sase respecte urmatoarele reguli, pe care le indica uzina constructoare:

-La borna magistrala a alternatorului nu se permite racordarea decit a bornei +a bateriei de acumulatoare. Aceasta regula trebuie respectata si in cazul porniriimotorului cu curent (inprumutat) de la alta baterie;

-Nu se permite inversarea lagaturilor celor 2 cabluri la bornele bateriei de acumulatoare. In caz contrar, prin diode va trece un curent prea mare care le va distruge

-Daca este necesar a se incarca bateria montata pe autoturism de la o sursa exterioara, sau este necesar de a se efectoa lucrari de sudura electrica, se vor decupla legaturile alternatorului de restul instalatiei electrice.

-Daca bateria de acumulatoare nu este legata in circuitul electric al automobilului, respectiv nu este racordata cu borna alternatorului, nu se permite punerea in functiune a alternatorului.

-Pentru controlul functionarii alternatorului, este indicat sa se foloseasca voltmetrul, ampermetrul si ohmetrul ( alimentat cu baterii pt lanterna ); nu se va utiliza megohmmetrul, deoarece tensiune lui este mult mai mare decat temsiunea nominala a diodei.

-Nu este permisa scurtcircuitarea bornei magistrale a alternatorului la masa sau scurtcircuitarea bornei 30 cu borna 67 ( intrarea in infasurarea de excitatie ).

-Se verifica periodic tensiune curelei alternatorului ; cureaua intinsa excesiv conduce la uzura prematura a rulmentilor, curelei si fuliei; cureaua slaba produce patinarea, frecarea intre curea si fulie, deci uzura acestora, iar alternatorul nu debiteaza la parametrii prescrisi. Fulia care prezinta uzura excesiva la conul de antrenare se inlocuieste. Intinderea curelei este normala cand ,apasimd pe mijlocul ei cu o forta de 3-4 daN,rezulta o sageata de valoare indicata in tabelul 17.6

-Verificarea rezistentei de izolatie a infasurarii statorice a alternatorului sub tensiune de 500 V nu se face decat la standul de incercari si nu mai dupa desfacerea celor 3 capete ale conductoarelor de faza de la bornele grupului de diode redresoare; in caz contrar diodele vor fi distruse.

-Se interzice cu desavarsire scurtcircuitarea bornelor 15 si 67 ale regulatorului de tensiune ( tip PP-380 ), in scopul controlari si functionarii regulatorului de tensiune sa a alternatorului. Un scurt circuit care sar produce in acest caz ar provoca arderea sigurantei ( NR. 10 sau L – ultima din dreapta casetei de sigurante de 8A ), putand totodata si deteliora contactele regulatorului de tensiune

-Spre deosebire de alte alternatoare, alternatorul tip G-221 nu are borna separata negativa sau de masa, rolul acestei borne fiind preluat de insusi corpul metalic al alternatorului. Inchiderea circuitului de masa se face pe urmatorul traseu: alternator-blocul motor-cablu flexibil multifilar din cupru cu sectiunea de 16 mm patrati fixat intre carcasa ambreajului prin surub si sudat de caroserie-borna minus a bateriei. De aceea periodic trebuie verificata strangere surubului acestui cablu, care slabinduse datorita trepidatilor motorului, produce perturbatii in functionarea surselor de curent ( alternator-baterie).

-Conductorul de culoare gri care vine de la regulatorul de tensiune si care se conecteaza la borna 67 a alternatorului, nu trebuie inversat ( confundat cu conductorul ) de culoare galbena care vine de la releul de indicare al incarcarii bateriei ( borna 85 care se conecteaza la borna centrului stelei a alternatorului ). In cazul cand aceste 2 conductoare se inverseaza la conectarea lor la alternator siguranta nr 10 de 8A prin care se face alimentarea regulatorului de tensiune se va arde. De asemenea exista pericolul arderii contactelor regulatorului respectiv inlocuirii regulatorului

-Daca este necesar a se inlocuii conductoarele alternatorului trebe avut in vedere ca noile conductoare sa aiba aceleas caracteristici

Nerespectarea prescriptilor mentionate mai sus conduce inevitabil distrugerea diodelor redresoare. Aceste prescriptii sunt valabile pentru toate tipurile de alternatoare.