Kfz-Generator-Stator: Beschreibung, Funktionsprinzip und Diagramm

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-02-19 13:34

Kein modernes Auto kann ohne elektrische Ausrüstung "leben". Und der Hauptbestandteil aller elektrischen Geräte ist die wichtigste Quelle - der Generator. Es enthält wiederum eine ebenso wichtige Komponente, die während der Fahrt zur Stromerzeugung beiträgt. Das ist ein Generatorstator.

Wozu dient es, wozu dient es und welche Fehlfunktionen kann es geben? Darüber und über etwas anderes werden wir in diesem Artikel sprechen.

Fahrzeugelektrik

Die gesamte elektrische Ausrüstung eines Autos wird durch die folgenden Komponenten repräsentiert:

• Stromquellen:
• Batterie;
• generator.
• Stromverbraucher:
• basic;
• lang;
• kurzfristig.

Die Aufgabe der Batterie ist es, die Verbraucher im „Ruhezustand“des Motors, beim Start oder im Betrieb bei niedrigen Drehzahlen mit Strom zu versorgen. Während der Generator tatsächlich der Hauptlieferant von Strom ist. Es versorgt nicht nur alle Verbraucher mit Strom, sondern lädt auch die Batterie auf.

Seine Kapazität, kombiniert mit der Leistung des Generators, muss den Bedarf aller Verbraucher decken, unabhängig von der Motorbetriebsart. Das heißt, die Energiebilanz muss ständig aufrechterh alten werden. Dies ist wichtig zu wissen, da es Ihnen hilft zu verstehen, wie der Generatorstator funktioniert.

Zu den Hauptverbrauchern zählt das Kraftstoffsystem mit Einspritzung, Zündung, Steuerung, Automatikgetriebe. Einige Autos haben eine elektrische Servolenkung. Also alles, was ständig Strom verbraucht, vom Starten des Motors bis zum vollständigen Abstellen.

Dauerverbraucher sind Systeme, die nicht sehr oft genutzt werden. Und das sind Beleuchtungs-, Sicherheits- (passiv, aktiv), Heizungs- und Klimaanlagen. Die meisten Fahrzeuge sind mit Diebstahlsicherung, Multimedia-Ausstattung und Navigation ausgestattet.

Bei Kurzzeitverbrauchern sind dies Zigarettenanzünder, Startanlage, Glühkerzen, Signal sowie Komfortsysteme.

Designmerkmale

Der Generator ist in jedem Auto vorhanden und besteht aus folgenden Komponenten:

• Stator;
• Rotor;
• Bürstenknoten;
• Gleichrichtereinheit.

Der Stator des Generators und alles andere ist zu einem relativ kompakten Modul zusammengebaut, das in unmittelbarer Nähe des Motors installiert ist und durch die Drehung der Kurbelwelle angetrieben wird, die einen Riemenantrieb verwendet.

Funktionszweck

Der Stator ist ein fester Bestandteil des Ganzenaufgebaut und am Generatorgehäuse befestigt. Darin befindet sich wiederum eine Arbeitswicklung, und während des Betriebs des Generators erwacht darin die Elektrizität. Dieser Strom ist jedoch variabel und alle Verbraucher benötigen eine Gleichspannung. Die Transformation (sozusagen Gleichrichtung) erfolgt präzise dank der Gleichrichtereinheit.

Zu den Hauptaufgaben des Stators gehört die Tragfunktion zur Aufnahme der Arbeitswicklung. Es sorgt auch für die richtige Verteilung der magnetischen Feldlinien. Beim Betrieb des Generators kann die Arbeitswicklung sehr heiß werden. Und hier kommt eine weitere ebenso wichtige Funktion ins Spiel - die Abführung überschüssiger Wärme aus der Wicklung.

In der Regel verwenden alle modernen Autos die gleiche Art von Statordesign.

Statorgerät

Die Konstruktion des Generatorstators besteht aus folgenden Komponenten:

• Ringkern;
• Arbeitswicklung;
• isolierte Wicklung.

Sehen wir uns diese Komponenten genauer an.

Kern. Dies sind Ringplatten, auf deren Innenseite sich Rillen für die Aufnahme der Wicklung befinden. Die Verbindung der Platten ist sehr fest und zusammen bilden sie ein sogenanntes Paket. Die Steifigkeit der monolithischen Struktur wird durch Schweißen oder Nieten erreicht.

Für die Herstellung von Platten werden spezielle Eisensorten oder Ferrolegierungen verwendet, die sich durch das Vorhandensein einer bestimmten magnetischen Permeabilität auszeichnen. Ihre Dicke reicht von 0,8 bis 1 mm. Zur besseren WärmeableitungRippen vorgesehen, die sich außen am Stator befinden.

Wicklung. In der Regel verwenden Autos einen Drehstromgenerator, bei dem es drei Wicklungen gibt, eine für jede Phase. Zu ihrer Herstellung wird Kupferdraht verwendet, der mit einem Isoliermaterial überzogen ist. Sein Durchmesser beträgt 0,9-2 mm und er passt auf besondere Weise in die Rillen des Kerns.

Jede der Statorwicklungen des VAZ-Generators (oder einer anderen Marke) hat einen Stromentfernungsanschluss. In der Regel überschreitet die Anzahl dieser Schlussfolgerungen 3 oder 4 nicht. Es gibt jedoch Statoren mit 6 Schlussfolgerungen. Außerdem hat jede Wicklung eine eigene Anzahl von Pins für eine bestimmte Anschlussart.

Isolierung. In jede Rille des Kerns wird eine Isolierung eingelegt, um den Draht vor Beschädigung zu schützen. In manchen Fällen können spezielle Isolierkeile zur zuverlässigeren Fixierung der Wicklung in die Nuten eingelegt werden.

Der Stator ist mit Epoxidharzen oder Lacken imprägniert. Dies geschieht, um die Integrität und Festigkeit der gesamten monolithischen Struktur sicherzustellen, wodurch die Verschiebung der Wicklungswindungen eliminiert wird. Die elektrische Isolationsleistung wird ebenfalls verbessert.

Wie funktioniert ein Stator?

Das Funktionsprinzip des Stators und damit der gesamten Einheit (Generator) eines jeden modernen Autos basiert auf einem Phänomen, das jedem von uns aus dem Physikunterricht bekannt ist. Sie erwähnten oft Konzepte wie Generator, Rotor, Stator. Wir sprechen von elektromagnetischer Induktion. Sein Wesen istweiter: Wenn sich ein Leiter im Wirkungsfeld des Magnetfelds bewegt, wird darin ein Strom geboren.

Oder dieser Leiter (Stator) kann sich in einem magnetischen Wechselfeld (Rotor) befinden. Dieses Prinzip wird in Fahrzeuggeneratoren verwendet. Während des Motorstarts beginnt sich der Generatorrotor zu drehen. Gleichzeitig erreicht die Spannung von der Batterie die Arbeitswicklung. Und da der Rotor ein mehrpoliger Stahlkern ist, wird er zu einem Elektromagneten, wenn Spannung an die Wicklung angelegt wird.

Durch die Rotation des Rotors entsteht ein magnetisches Wechselfeld, dessen Kraftlinien den Stator kreuzen. Und hier kommt der Kern des „Dirigenten“. Es beginnt, das Magnetfeld auf besondere Weise zu verteilen, und seine Kraftlinien kreuzen die Windungen der Arbeitswicklung. Und aufgrund der elektromagnetischen Induktion entsteht ein Strom, der von den Statorklemmen entfernt wird. Als nächstes wird die resultierende Wechselspannung der Gleichrichtereinheit zugeführt.

Man muss nur die Drehzahl der Kurbelwelle erhöhen, der Strom wird teilweise von der Statorwicklung des Generators zur Rotorwicklung geliefert. Dadurch geht der Generator in den Selbsterregungsmodus und benötigt keine Fremdspannungsquelle mehr.

Hauptstatorausfälle

In der Regel sind die Hauptstatorausfälle:

1. "Öffnen" der Arbeitswicklung
2. Vorliegen eines Kurzschlusses.

Ein charakteristisches Zeichen, an dem man den fehlerhaften Betrieb des Stators beurteilen kann, ist der Verlust des Ladestroms. Dies kann durch eine nicht leuchtende Batterieentladungsanzeige angezeigt werden.nach dem Starten des Motors. Die Voltmeternadel befindet sich näher am roten Bereich.

Wenn die Batteriespannung bei laufendem Motor gemessen wird, liegt die Spannung unter dem erforderlichen Wert. Für die Batterie selbst sind dies mindestens 13,6 V und für den Generator - 37,3701 V. Manchmal ist bei einem Kurzschluss an den Wicklungen das charakteristische Heulen des Generators zu hören.

Während des Fahrzeugbetriebs kann die Lichtmaschine heiß werden und unter elektrischer Belastung stehen. Darüber hinaus muss er unter den negativen Bedingungen externer Faktoren arbeiten. Dies führt mit der Zeit zwangsläufig zu einer Verschlechterung des Isolationszustandes der Wicklungen, wodurch es zu elektrischen Durchschlägen kommt. Dann können Sie das Problem durch Reparatur (Neuwicklung des Generatorstators) oder durch kompletten Austausch lösen.

Zustand des Stators prüfen

Einige Anfänger beschäftigen sich zunehmend mit der Frage, wie man überprüfen kann, ob alle Teile des Generators in Ordnung sind. Dazu benötigen Sie spezielle Kleingeräte in Form eines Multimeters (im Volksmund nur eine Tseshka). Sie können einen Autotester oder ein anderes Gerät mit Ohmmeter-Modus verwenden. Im Extremfall reicht auch eine 12 V Glühbirne mit angelöteten Drähten.

Zunächst lohnt es sich, den Generator aus dem Auto zu nehmen und zu zerlegen. Je nach Automarke kann es zu Schwierigkeiten kommen, da sich bei manchen Modellen der Marke Lexus die Stromquelle an einer schwer zugänglichen Stelle befindet. Nachdem Sie den Stator erreicht und entfernt haben, müssen Sie ihn von Schmutz reinigen. Als nächstes können Sie zu gehenBestätigung.

Auf Unterbrechung prüfen

Wie überprüfe ich den Stator des Generators auf Unterbrechung? Zunächst lohnt es sich, das Messgerät in den Ohmmeter-Modus zu versetzen, danach bringen wir die Sonden an die Wicklungsklemmen. Ohne Unterbrechung zeigt das Multimeter Werte unter 10 Ohm an. Andernfalls tendieren die Messwerte gegen unendlich. Somit fließt kein Strom durch die Wicklung, was auf das Vorhandensein einer Unterbrechung hinweist. Sie müssen also alle Schlussfolgerungen überprüfen.

Bei Verwendung einer Glühbirne prüfen wir in der folgenden Reihenfolge. Zunächst verbinden wir den Minuspol der Batterie mit einem Draht (besser isoliert) mit einem der Wicklungsanschlüsse. Außerdem werden die Batterien über die Lampe einem weiteren Ausgang zugeführt. Sein Licht zeigt die vollständige Ordnung an, aber wenn die Lampe nicht aufleuchtet, gibt es eine Pause. Dies sollte bei jeder Schlussfolgerung erfolgen.

Kurzschlussprüfung

Jetzt ist es an der Zeit, den Stator auf Kurzschluss zu prüfen. Im Ohmmeter-Modus bringen wir die negative Sonde zum Statorgehäuse und die positive Sonde zu einem der Anschlüsse der Arbeitswicklung. Normalerweise sollten die Messwerte gegen unendlich gehen. Wiederholen Sie den Vorgang für jeden der Stifte.

Bei einer Glühlampe sieht die Überprüfung des Generatorstators wie folgt aus:

• Wir verbinden den Batterieminus mit einem Draht mit dem Statorgehäuse.
• Der Pluspol wird durch die Glühlampe zu einem beliebigen Ausgang geführt.

Eine Glühbirne zeigt einen Kurzschluss an. Wenn es nicht brennt, ist alles in Ordnung.

Kleine Notiz

Die aufgeführten Störungen sind nicht nur typisch fürder Generatorstator, der Spannungsregler, die Diodenbrücke und der Generatorrotor können zweifelhaft sein. Gleichzeitig ist anzumerken, dass die schlechte Leistung des Stators viel seltener ist als die der aufgeführten Komponenten eines Generators.

Deshalb ist es notwendig, vor der Aufnahme des Stators den Spannungsregler und die Diodenbrücke zu überprüfen. Und wenn sich herausstellt, dass sie in Ordnung sind, dann ist das letzte, was zu tun ist, zu wickeln.

Für einen zuverlässigen Betrieb aller elektrischen Geräte des Autos sollte eine regelmäßige Wartung durchgeführt und gegebenenfalls der Stator des Generators sofort ausgetauscht werden. Der Preis wird am Ende nicht so hoch erscheinen wie beim Austausch des gesamten Generators.

Was die Kosten betrifft, beginnen die Preise für neue Teile bei 1.500 Rubel mit drei Schlussfolgerungen. Produkte mit sechs Kontakten kosten mehr - 6-7 Tausend Rubel, obwohl es billigere Optionen gibt. Es hängt jedoch alles von der Automarke ab.