Estator do gerador automotivo: descrição, princípio de operação e diagrama

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Última modificação: 2024-02-19 18:19

Nenhum carro moderno pode "viver" sem equipamento elétrico. E o principal componente de todos os equipamentos elétricos é a fonte mais importante - o gerador. Por sua vez, contém um componente igualmente importante que contribui para a geração de eletricidade enquanto o carro está em movimento. Este é um estator de gerador.

Para que serve, para que serve e que avarias podem ocorrer? Falaremos sobre isso e outras coisas neste artigo.

Equipamento elétrico do veículo

Todos os equipamentos elétricos de qualquer carro são representados pelos seguintes componentes:

• Fontes de energia:
• bateria;
• gerador.
• Consumidores de energia:
• basic;
• longo;
• curto prazo.

A função da bateria é fornecer corrente aos consumidores enquanto o motor está “descansando”, durante sua partida ou operação em baixas velocidades. Enquanto o gerador, na verdade, é o principal fornecedor de energia elétrica. Ele não apenas alimenta todos os consumidores, mas também carrega a bateria.

Sua capacidade, aliada à potência do gerador, deve atender às necessidades de todos os consumidores, independente do modo de operação do motor. Em outras palavras, o equilíbrio energético deve ser mantido constantemente. Isso é importante saber, pois ajudará você a entender como o estator do gerador funciona.

Os principais consumidores incluem o sistema de combustível, incluindo injeção, ignição, controle, transmissão automática. Alguns carros têm direção assistida elétrica. Ou seja, tudo que usa corrente constantemente, desde dar partida no motor até pará-lo completamente.

Consumidores de longo prazo são sistemas que não são usados com muita frequência. E isso são dispositivos de iluminação, segurança (passiva, ativa), aquecimento e ar condicionado. A maioria dos veículos está equipada com sistemas antifurto, equipamentos multimídia e navegação.

Para consumidores de curto prazo, estes são o isqueiro, sistema de partida, velas de incandescência, sinal, bem como sistemas de conforto.

Recursos de design

O gerador está presente em todos os carros e consiste nos seguintes componentes:

• estator;
• rotor;
• nó de pincel;
• unidade retificadora.

O estator do gerador e tudo o mais são montados em um módulo relativamente compacto que é instalado próximo ao motor e é acionado pela rotação do virabrequim, que usa um acionamento por correia.

Propósito Funcional

O estator é um elemento fixo de todo oestrutura e fixado na carcaça do gerador. Por sua vez, há um enrolamento de trabalho e, durante a operação do gerador, é nele que a eletricidade desperta. No entanto, essa corrente é variável e todos os consumidores precisam de uma tensão contínua. A transformação (retificação, por assim dizer) ocorre precisamente graças à unidade retificadora.

Entre as principais tarefas do estator está a função de transporte para segurar o enrolamento de trabalho. Também garante a distribuição correta das linhas de campo magnético. Durante a operação do gerador, o enrolamento de trabalho pode ficar muito quente. E aqui entra outra função igualmente importante - a remoção do excesso de calor do enrolamento.

Como regra, todos os carros modernos usam o mesmo tipo de design do estator.

Estator

O projeto do estator do gerador é formado pelos seguintes componentes:

• núcleo do anel;
• enrolamento de trabalho;
• enrolamento isolado.

Vamos dar uma olhada nesses componentes.

Núcleo. São placas de anel, no interior das quais existem ranhuras para a localização do enrolamento. A conexão das placas é muito apertada e, juntas, elas formam o chamado pacote. A rigidez da estrutura monolítica é dada por soldagem ou rebitagem.

Para a fabricação de chapas, são utilizados graus especiais de ferro ou ferroligas, que se distinguem pela presença de uma certa permeabilidade magnética. Sua espessura varia de 0,8 a 1 mm. Para melhor dissipação de calorsão fornecidas nervuras, localizadas na parte externa do estator.

Enrolamento. Como regra, os carros usam um gerador trifásico, onde existem três enrolamentos, um para cada fase. Para sua fabricação, é usado fio de cobre, coberto com um material isolante. Seu diâmetro é de 0,9-2 mm e se encaixa nas ranhuras do núcleo de maneira especial.

Cada um dos enrolamentos do estator do gerador VAZ (ou qualquer outra marca) possui um terminal de remoção de corrente. Via de regra, o número dessas conclusões não excede 3 ou 4. No entanto, existem estatores que possuem 6 conclusões. Além disso, cada enrolamento possui seu próprio número de pinos para um determinado tipo de conexão.

Isolamento. O isolamento é colocado em cada ranhura do núcleo para proteger o fio contra danos. Em alguns casos, cunhas isolantes especiais podem ser colocadas nas ranhuras para uma fixação mais confiável do enrolamento.

O estator é impregnado com resinas epóxi ou vernizes. Isso é feito para garantir a integridade e a resistência de toda a estrutura monolítica, o que elimina o deslocamento das voltas do enrolamento. O desempenho do isolamento elétrico também é melhorado.

Como funciona um estator?

O princípio de funcionamento do estator e, portanto, de toda a unidade (gerador), de qualquer carro moderno é baseado em um fenômeno que é familiar a cada um de nós desde o tempo das aulas de física. Eles frequentemente mencionavam conceitos como gerador, rotor, estator. Estamos falando de indução eletromagnética. Sua essência éseguinte: quando qualquer condutor se move no campo de ação do campo magnético, então nasce uma corrente nele.

Ou este condutor (estator) pode estar em um campo magnético alternado (rotor). Este princípio é usado em geradores automotivos. Durante a partida do motor, o rotor do gerador começa a girar. Ao mesmo tempo, a tensão da bateria atinge o enrolamento de trabalho. E como o rotor é um núcleo de aço multipolar, quando a tensão é aplicada ao enrolamento, ele se torna um eletroímã.

Como resultado da rotação do rotor, é criado um campo magnético alternado, cujas linhas de força cruzam o estator. E aqui vem o núcleo do "condutor". Ele começa a distribuir o campo magnético de uma maneira especial e suas linhas de força cruzam as voltas do enrolamento de trabalho. E devido à indução eletromagnética, surge uma corrente, que é removida pelos terminais do estator. Em seguida, a tensão alternada resultante é fornecida à unidade retificadora.

Basta aumentar o número de rotações do virabrequim, a corrente é fornecida parcialmente do enrolamento do estator do gerador para o enrolamento do rotor. Assim, o gerador entra em modo de auto-excitação e não precisa mais de uma fonte de tensão de terceiros.

Falhas do estator principal

Como regra, as principais falhas do estator são:

1. "Aberto" do enrolamento de trabalho.
2. Presença de um curto-circuito.

Um sinal característico pelo qual se pode julgar o funcionamento incorreto do estator é a perda da corrente de carga. Isso pode ser indicado por um indicador de descarga da bateria apagado.após a partida do motor. A agulha do voltímetro estará mais próxima da zona vermelha.

Ao medir a tensão da bateria com o motor em funcionamento, a tensão será menor que o valor necessário. Para a própria bateria, isso é pelo menos 13,6 V e para o gerador - 37,3701 V. Às vezes, no caso de um curto-circuito nos enrolamentos, você pode ouvir o uivo característico emitido pelo gerador.

Durante a operação do veículo, o alternador pode ficar quente e sujeito a cargas elétricas. Além disso, ele tem que trabalhar nas condições negativas de fatores externos. Com o tempo, isso inevitavelmente leva a uma deterioração do estado do isolamento dos enrolamentos, devido à qual ocorrem falhas elétricas. Então você pode resolver o problema reparando (rebobinando o estator do gerador) ou substituindo-o completamente.

Verificando a saúde do estator

Alguns iniciantes estão cada vez mais preocupados com a questão de como você pode verificar se todas as partes do gerador estão funcionando. Para fazer isso, você precisará de um pequeno equipamento especial na forma de um multímetro (popularmente apenas um tseshka). Você pode usar um autotester ou outro dispositivo que tenha um modo de ohmímetro. Em casos extremos, uma lâmpada de 12 V com fios soldados a ela serve.

Em primeiro lugar, vale a pena retirar o gerador do carro e desmontá-lo. Dependendo da marca do carro, pode haver dificuldades, pois em alguns modelos da marca Lexus, a fonte de alimentação fica em local de difícil acesso. Tendo alcançado o estator e removido, é necessário limpá-lo da sujeira. A seguir, você pode acessar overificação.

Verifique se há circuito aberto

Como verificar se o estator do gerador está aberto? Para começar, vale a pena transferir o dispositivo de medição para o modo ohmímetro, após o que levamos as sondas aos terminais do enrolamento. Na ausência de uma pausa, o multímetro mostrará valores abaixo de 10 ohms. Caso contrário, as leituras tenderão ao infinito. Assim, a corrente pelo enrolamento não passa, o que indica a presença de uma ruptura. Então você precisa verificar todas as conclusões.

No caso de usar uma lâmpada, verificamos na sequência a seguir. Para começar, conectamos o terminal negativo da bateria a um dos terminais do enrolamento com um fio (melhor isolado). Além disso, as baterias são alimentadas para outra saída através da lâmpada. Sua luz indicará a ordem completa, mas se a lâmpada não acender, haverá uma pausa. Isso deve ser feito com cada conclusão.

Teste de curto-circuito

Agora é hora de verificar o estator para um curto-circuito. No modo ohmímetro, levamos a ponta de prova negativa para a carcaça do estator e a ponta de prova positiva para qualquer um dos terminais do enrolamento de trabalho. Normalmente, as leituras devem tender ao infinito. Repita o procedimento para cada um dos pinos.

Com uma lâmpada, a verificação do estator do gerador é a seguinte:

• Conectamos o negativo da bateria com um fio à carcaça do estator.
• O terminal positivo é alimentado para qualquer saída através da lâmpada.

Uma lâmpada indicará um curto-circuito. Se não pegar fogo, então está tudo em ordem.

Pequena nota

As avarias listadas são típicas não apenas parao estator do gerador, o regulador de tensão, a ponte de diodos e o rotor do gerador podem estar em dúvida. Ao mesmo tempo, vale a pena notar que o baixo desempenho do estator é muito menos comum do que o dos componentes listados de qualquer gerador.

Por isso, antes de levantar o estator, é necessário verificar o regulador de tensão e a ponte de diodos. E se eles estiverem em perfeita ordem, então a última coisa a fazer é enrolar.

Para uma operação confiável de todos os equipamentos elétricos do carro, deve-se realizar a manutenção regular e, se necessário, substituir imediatamente o estator do gerador. O preço no final não parecerá tão alto quanto ao substituir todo o gerador.

Quanto ao custo, os preços das peças novas começam em 1.500 rublos com três conclusões. Produtos com seis contatos custarão mais - 6-7 mil rublos, embora existam opções mais baratas. No entanto, tudo depende da marca do carro.