Генераторы. 
Тракторы в лесном хозяйстве

На современных тракторных двигателях устанавливаются генераторы переменного тока с кремнедиодными выпрямителями переменного тока в постоянный. Генераторы постоянного тока применяются на более ранних моделях двигателей и в бытовой технике. Для каждого типа двигателя соответствует определенный тип генератора. Они отличаются между собой: размерами, мощностью, особенностью устройства. Подсоединяются генераторы в электрическую цепь аккумуляторной батареи через реле-регулятор контактно-транзисторного типа или через регулятор напряжения с интегратором. Контактно-вибрационное реле применяется для подсоединения генератора постоянного тока.

Генератор при работающем двигателе является основным источником тока. Электрический ток любого генератора образуется в результате электромагнитной индукции во вращающейся части генератора (роторе) и неподвижной — статоре. Устройство ротора и статора, а также их компоновка в корпусе генератора различны. Привод генератора осуществляется обычно через шкивы и ременную передачу.

Генераторы переменного тока по сравнению с генераторами постоянного тока более компактны, надежнее в работе. На современных тракторных двигателях устанавливаются генераторы следующих типов: на двигателях СМД-14БН, (ЛХТ-55М), СМД-18БН, (ЛХТ-ЮОБ), Д-240 (МТЗ-80/82) установлен генератор Г-306, на двигателе СМД-68 (ЛТ- 157) — Г-309.

На двигателях А-ОЗМЛ (ЛХТ-4), СМД-66 (ДТ-175) устанавливается генератор 15.37.01, на двигателе Д 245 (МТЗ-100) — Г-46.37.01, на А-41 (ДТ-75МВ) — Г-54.37.01, на тракторных двигателях Д-144—32, Д-144 (Т-40М, Т-28) применяются генераторы 462.37.01.

Мощность генераторов различная: 0,4…0,7…1,2 кВт. Это трехфазные или пятифазные бесконтактные индукторные электромашины с полупроводниковыми диодными выпрямителями тока переменного направления в ток постоянного направления, которые смонтированы в передней или задней крышках генератора. Ротором у них является шестилучевой пакет пластин из электротехнической стали, напрессованный на вал (исключение составляет Г-46.37.01, у которого ротор представляет собой алюминиевый каркас с шестью клювообразными выступами с постоянными магнитами).

В передней крышке генератора вмонтирована стальная втулка с обмоткой возбуждения. Статор выполнен в виде пакета пластин из электротехнической стали с девятью или десятью внутренними выступами, на которых закреплены трехфазные или пятифазные обмотки медного провода ПЭВ-2, соединенные с блоком выпрямителя и с массой. Между собой фазы соединены последовательно.

По конструкции генераторы отличаются между собой: диаметром приводного шкива, размером посадочных мест, способом подключения обмотки возбуждения, устройством выпрямительного блока.

Контактный генератор Г-287-Д установлен на двигателе ЯМЗ-240БН (трактор К-703), где на роторе имеется обмотка возбуждения, на валу ротора закреплены медные кольца, к которым прижимаются графитовые щетки, обмотка статора трехфазная, имеется селеновый выпрямитель, установленный отдельно от генератора. Такие типы генераторов с клювообразным ротором и обмотками применяются на автомобильных двигателях.

Цифры типа генератора, например, 15.37.01, означают: первые две (15) — модель генератора, вторые две (37) — группу электрооборудования, 01 — подгруппу генератора, если первая группа состоит из трех цифр, например, 462.37.01, то цифра 2 означает модификацию генератора.

Генераторы Г-306Г, Г-309 в электроцепь аккумуляторной батареи подсоединяются через реле-регулятор контактно-транзисторного типа РР-362. Генераторы с цифровым обозначением типа 15.37.01 подсоединяются через блок регулятора напряжения с интегральным устройством марки Я112-Б, которые монтируются на стальной крышке блока выпрямителей. Генератор Г-287-Д работает с реле 385-Б.

Конструкцию генератора совершенствуют с целью повышения надежности, сокращения расхода материала, трудоемкости изготовления и технического обслуживания.

Устройство генератора Г-306-Г показано на рис. 82. Он представляет собой закрытую бесконтактную трехфазную электрическую машину с встроенным выпрямителем, смонтированным в нем по трехфазной мостовой схеме из кремниевых диодов. Его основные части: 1 — статор, 2 — ротор, 3 — катушка возбуждения, 4, 13 — передняя и задняя крышки, 5 — выпрямительный блок, 6 — вал ротора, 7 — шкив, 8 — крыльчатка, 9 — шарикоподшипники, 10 — стяжной болт, 11, 12 — панели выводов, 14 — обмотка возбуждения статора.

Рис. 82. Генератор Г-306Г:

• 1 — статор; 2 — ротор; 3 — катушка возбуждения; 4 — передняя крышка;
• 5 — выпрямительный блок; 6 — вал; 7 — шкив; 8 — крыльчатка;
• 9 — подшипники; 10 — стяжной болт; 11, 12 — панели с зажимами;
• 13 — задняя крышка; 14 — обмотка возбуждения статора

Ротор выполнен в виде шестилучевой звездочки, собранной из пластин электротехнической стали и напрессован на вал б, установленный в крышках генератора на закрытых подшипниках 9. Статор изготовлен из пластин электротехнической стали с девятью зубцами, на которые надеты катушки трехфазной обмотки 14 из провода марки ПЭВ-2 диаметром 1,35 мм. В каждой фазе имеется три катушки, соединенные между собой треугольником, между фазами соединение последовательное. Одним концом обмотки фаз выведены на зажимы панели 12, изолированные от задней крышки. Эти зажимы переменного тока обозначены знаком «~». Через зажимы «М», «В», «Ш», расположенные на панели 11, проходит ток постоянного направления. Обмотка возбуждения 3 размещена на втулке, закрепленной на передней крышке 4. Один конец обмотки соединен с втулкой (массой), другой — с зажимом «Ш» (на рисунке не показано).

Выпрямитель 5 состоит из ребристого алюминиевого корпуса и теплоотвода, изолированного от корпуса. На корпусе запрессованы три диода обратной полярности, на теплоотводе — три диода прямой полярности. Соединенные попарно диоды прямой и обратной полярности своими выводами подведены к зажимам со знаком «~» на панели 12 задней крышки генератора. Плюсовой вывод диодов (на теплоотводе) подсоединяется к зажиму «В», минусовой к зажиму «М» (масса).

В крышках предусмотрены отверстия для стока воды. На передней крышке имеются две лапы — одна для натяжения приводного ремня, вторая для крепления генератора; еще одна крепежная лапа установлена на задней крышке. Вентилятор 8 и шкив 7 предназначены соответственно для охлаждения и привода генератора.

Диод (вентиль) обладает свойством односторонней проводимости. У диода прямой полярности имеется красная метка, его положительный вывод соединен с изолированным выводом, отрицательный — с корпусом генератора (массой) и по нему ток идет от вывода на массу большой силы тока, так как сопротивление незначительное. На диоде обратной полярности имеется черная метка, его подсоединение обратное: плюсовой вывод (анод, обозначенный знаком «р») соединен с массой, минусовой — с изолированным выводом, ток на нем незначительной силы из-за большого сопротивления. В результате такого подсоединения диодов к выводам фаз обмоток статора, с изолированных выводов диодов прямой полярности генератор в электросеть подает ток постоянного направления. Пятифазный генератор Г-309 на выпрямительном блоке имеет по пять диодов прямой и обратной полярности.

Генератор работает следующим образом. При вращении звездчатого ротора в обмотке возбуждения ротора создается магнитный поток, который индуктирует переменный ток в трехфазных обмотках статора. Значения тока меняются от минимальных до максимальных в зависимости от магнитного потока. Наибольший магнитный поток достигается, когда выступ статора находится напротив выступа ротора и снижается до минимума, когда они максимально удалены друг от друга. ЭДС через зажим В поступает в цепь потребителей. Мощность генератора 400 Вт.

Генератор 15.37.01, представленный на рис. 83, мощностью 1 кВт в отличие от Г-306Г, на статоре 9 имеет пятифазную обмотку возбуждения 7 и выпрямительный блок 2 типа БПВ-12—100, который состоит из силового выпрямителя, дополнительного выпрямителя и блока регулятора напряжения с переключателем 16 на сезонную настройку «зима», «лето», которые выполняют роль реле-регулятора.

Рис. 83. Генератор 5.37.01:

• 1 — блок регулятора напряжения; 2 — выпрямительный блок;
• 3,4 — подшипники; 5 — вентилятор; 6 — передняя крышка; 7 — обмотка возбуждения; 8 — ротор; 9 — статор; 10 — задняя крышка; 11 — крыльчатка;
• 12 — корпус; 13 — пластина; 14 — крышка выпрямителя; 15 — прокладка;
• 16 — переключатель

Пластинчатый статор 9 имеет 10 зубцов, на которых устанавливается 10 катушек обмотки статора, соединение катушек в фазе последовательное. Концы фаз гибкими проводами выведены на силовой выпрямитель. Ротор, так же как и у генератора Г-306Г, выполнен в виде пластинчатой шестилучевой звезды, напрессованной на вал, вращающийся в подшипниках 3 и 4 передней и задней крышек 6 и 10 генератора.

В отличие от генератора Г-306Г блок выпрямителей расположен на задней крышке, что позволяет более компактно монтировать провода фаз статора и обмотки возбуждения с вводными и выводными зажимами. Генератор, как и Г-306Г, имеет одну обмотку возбуждения 7, смонтированную на стальной втулке, которая также установлена на передней крышке. Один конец обмотки соединяется с зажимом «Ш» регулятора напряжения, другой с дополнительным выводом генератора «Д».

Силовой и дополнительный выпрямители смонтированы в одном корпусе. Корпус и пластина 13 изолированы между собой и соединены болтами. В корпусе имеются отверстия для выводов пятифазной обмотки статора 9 к фазосборникам и двух выводов обмотки возбуждения. В корпусе закреплены пять диодов обратной полярности, в пластине — пять диодов прямой полярности. Диоды прямой и обратной полярности соединены между собой и с выводами пятифазной обмотки статора. Дополнительный выпрямитель состоит из трех диодов прямой полярности, которые запрессованы в шины попарного соединения диодов прямой и обратной полярности силового выпрямителя. Дополнительный выпрямитель тока предназначен еще и для противоразряда аккумуляторной батареи на обмотку возбуждения генератора при неработающем двигателе. Блок регулятора напряжения 1 закреплен на крышке выпрямителя 15, закрытый крышкой 14.

Устройство регулятора напряжения с интегральным устройством Я112-Б и работа его вместе с генератором приведены в разделе релерегуляторы.

Другие модификации генераторов: 46.37.01, 54.37.01 (МТЗ-100, ДТ-75МВ) работают по этой же схеме. У генератора 462.37.01 (Т-40М) применяется блок выпрямителей марки БПВ-23−50 с таким же регулятором напряжения и интегратором, у генератора 13.37.01 (Т-28) — выпрямители марки БПВ-30−14. Эти генераторы трехфазные.