Строение и принцип работы диодного моста генератора

«Автомобильные генераторы бывают двух видов: постоянного и переменного тока», — такую фразу можно прочитать в академических изданиях. В реальности автомобиль с генератором постоянного тока сегодня можно встретить разве что на выставке ретро-техники.

С 60-х годов прошлого века в автомобили устанавливают генераторы переменного тока. Узел выпрямления нужен, чтобы преобразовывать переменный ток в постоянный для питания автомобильных электроприборов. Зачем нужно было так заморачиваться и какие весомые преимущества есть у генераторов переменного тока — тема для отдельной статьи.

Что такое диодный мост и как он работает

Автомобильный генератор вырабатывает трехфазный переменный по величине и знаку ток (напряжение). Чтобы получить постоянную величину тока, в генераторах используют реле-регуляторы.

А чтобы получить ток, постоянный по полярности (+/-), используют диодные мосты, которые подключаются к обмоткам статора и преобразуют переменный ток в постоянный.

Т.е. диодный мост — это узел из выпрямительных полупроводниковых диодов, который выпрямляет переменный ток, вырабатываемый генератором.

Обмотка генератора вырабатывает три фазы тока, каждая из которых имеет форму синусоиды (волны). Часть полуволн заряжена положительно, вторая часть — отрицательно.

Полупроводниковые диоды имеют свойства пропускать ток только в одном направлении. Например, открываются на положительных полупериодах и закрываются на отрицательных.

Движение тока в генераторе

Как это работает в диодном мосте:

• переменный ток из обмоток периодически меняет направление движения в цепи;
• диоды пропускают его только в одном направлении;
• чтобы не было скачков, на каждую фазу устанавливается по два диода (силовое плечо), работающих в разных направлениях.

Поэтому в стандартной, «базовой» комплектации диодного моста всегда не меньше 6 диодов (по два на каждую фазу). И независимо от полярности тока в обмотках генератора на выходе всегда будет плюс, необходимый для работы электроприборов.

С диодного моста ток поступает в аккумулятор, а оттуда ко всем электроприборам.

Принципиальная конструкция и особенности диодного моста

Диодный мост представляет собой две алюминиевые пластины (плюсовая и минусовая), соединенные изоляционными втулками. На пластинах расположены разъемы для проводов, подключающихся к обмоткам статора и регулятору напряжения.

В каждую пластину запрессованы по три или четыре крупногабаритных диода — это силовой мост.

Чтобы генератор работал более стабильно и эффективно, к 6 (8) основным диодам, которые “выпрямляют” ток,  можно подключить 3 дополнительных слаботочных — они подают питание на реле-регулятор и обмотку возбуждения.

Схема диодного моста генератора

Виды диодных мостов

На современных автомобилях используют диодные мосты на 6 или 8 диодов.

Шестидиодный мост используют в генераторах с любым способом подключения обмоток статора — треугольником или звездой.

Подключение обмотки к диодному мосту треугольником

Восьмидиодные мосты используются только при обмотке статора звездой, т.к. дополнительное силовое плечо здесь подключено к нулевой точке статора.

Подключение обмотки к диодному мосту звездой

Это более мощные мосты: дополнительное силовое плечо повышает мощность генератора на 5-15%, зависит от оборотов двигателя.

И шести-, и восьмидиодные мосты могут быть:

• только с выпрямительными диодами. Здесь обмотка возбуждения питается от напряжения, которое снято с силовых выпрямителей;
• с 3-мя дополнительными диодами (9-ти или 11-ти диодные мосты). В этом случае питание регулятора и обмотки идет с вспомогательных диодов.

Схема на 8 диодов

Кроме того, диодные мосты отличаются по конструкции, способу крепления диодов, бывают разборными и неразборными. В диодных мостах используются полупроводниковые выпрямители, лавинные диоды или диоды Шоттки.

Как проверить и отремонтировать диодный мост

Неисправный генератор заявляет о себе недвусмысленно:

• Полностью заряженный с вечера аккумулятор на утро разрядился. Если его зарядить снова и завести двигатель, он разрядится через несколько минут.
• Генератор воет во время движения. ТОнальность воя меняется в зависимости от оборотов.
• Электроприборы сбоят.

Чтобы убедиться, что неисправен именно диодный мост, измерьте напряжение на выходе генератора — оно должно быть больше 13,5В и прозвоните генератор: если проблема в диодном мосте, “плюс” будет звенеть вместе с обмоткой.

Чтобы окончательно подтвердить предположения, езжайте на хорошее СТО — там мастера работают со спецоборудованием, которое позволяет найти обрывы, пробои, определить тип диодов, обнаружить их деградацию, напряжение обратного пробоя в лавинных диодах.  Такая подробная диагностика позволяет мастеру понять, какой диод нужен на замену, обнаружить деградирующие диоды и качественно отремонтировать генератор.

Если диодный мост разборной, специалисты заменят диоды, пришедшие в негодность. Если нет, придется полностью менять весь блок.

Ремонт и обслуживание генераторов

Записаться на СТО

Диодный мост генератора автомобиля, устройство, работа

Для питания потребителей в бортовой сети автомобиля и обмотки возбуждения самого генератора во время работы двигателя, необходим электрический ток постоянного напряжения.

Функцию преобразования переменного тока, индуктируемого в обмотке статора генератора, в электрический ток постоянного напряжения выполняет его выпрямительный блок (диодный мост).

Диодный мост генератора автомобиля, устройство, принцип действия

1. Расположение диодного моста.

Стандартно выпрямительный блок расположен в задней части генератора. Например, на генераторе 37.3701 он крепится к задней стенке его задней крышки.

2. Устройство диодного моста генератора.

На примере выпрямительного блока БПВ56-65-01 генератора 37.3701 автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099.

Выпрямительный блок состоит из двух алюминиевых теплоотводящих пластин, которые объединены в целую конструкцию через три изоляционные втулки при помощи заклепок. Одна пластина (нижняя) соединена с «массой», через корпус генератора, другая (верхняя) с «плюсом», через выводы обмоток статора. Плюсовая пластина имеет три контакта для присоединения выводов обмоток статора и вывод через который подается напряжение к потребителям (вывод «30»).

В каждую из пластин впаяно по три диода, т.е. три положительных диода (Д104-20) и три отрицательных (Д104-20Х), рассчитанных на ток не более 20А. Положительные и отрицательные диоды объединены попарно. Помимо этого имеются три дополнительных диода (КД223А), рассчитанных на 2А. Они установлены на пластмассовом держателе, и питают обмотку возбуждения генератора. Основные и дополнительные диоды объединены в общую шину, имеющую с одной стороны штекерный вывод (вывод 61 генератора) и вывод на регулятор напряжения с другой стороны. См. фото в начале статьи.

3. Принцип действия диодного моста генератора.

Принцип действия диодного моста основан на свойстве диодов пропускать электрический ток только в одном направлении. Электрический ток попадает в диодный мост через крепящиеся к нему выводы обмоток статора. Он протекает через диоды в одном направлении. Но никак обратно. Поэтому ток получается постоянный (выпрямленный).

4. Неисправности выпрямительного блока генератора.

Основных неисправностей всего две: «обрыв» и «короткое замыкание» диодов. При наличии «обрыва» диод перестает пропускать электрический ток, при «коротком замыкании» ток проходит в обоих направлениях – диод «пробит». Подробнее:

«Проверка диодного моста на снятом с двигателе генераторе»,

«Проверка диодного моста генератора без снятия его с двигателя».

5. Применяемость выпрямительных блоков на автомобилях ВАЗ.

— Генератор 37.3701 – выпрямительные блоки с двумя выводами (до 1996 года выпуска): БПВ-56-65-01, БПВ-56-65-02Б, с одним выводом (вывод «61» на корпусе моста): БПВ-56-65-02Г.

Примечания и дополнения

— Электрический ток переменного напряжения – ток, изменяющийся по величине и направлению через равные промежутки времени.

— Электрический ток постоянного напряжения – ток, не изменяющийся по величине направлению в течении всего времени.

— Диод (полупроводниковый) – электронный прибор, состоящий из пластин кремния или магния имеющих определенные свойства. Если к его положительному выводу (анод) подсоединить «плюс», а к отрицательному (катод) «минус», то по нему потечет электрический ток в одном направлении (диод открыт). Если полярность поменять местами, то ток не пройдет (диод закрыт).

Еще статьи по автомобильному генератору

— Как снять (заменить) диодный мост генератора ВАЗ 2108, 2109, 21099?

— Принцип действия автомобильного генератора

— Полная разборка генератора 37.3701 автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099

— Проверка исправности генератора

— Оказал регулятор напряжения генератора, что делать

— Проверка статора генератора

Подписывайтесь на нас!

Обнаружение обрыва цепи диода в выпрямительном мосту бесколлекторного синхронного генератора

• title={Обнаружение обрыва цепи диода в выпрямительном мосту бесколлекторного синхронного генератора}, автор = {Мехди Рахнама и Аболфазл Вахеди и Арта Мохаммад Алихани и Нуреддин Такорабет}, journal={XIII Международная конференция по электрическим машинам (ICEM) 2018 г. }, год = {2018}, страницы={1821-1826} }
  • М. Рахнама, А. Вахеди, Н. Такорабет
  • Опубликовано 1 сентября 2018 г.
  • Машиностроение
  • 2018 XIII Международная конференция по электрическим машинам (ICEM)

  Большая часть электроэнергии в мире производится синхронными генераторами . Поэтому всегда было важно контролировать состояние электрогенераторов. Одной из основных частей бесщеточного синхронного генератора является выпрямитель, установленный на валу генератора, который вращается в рабочем режиме. В результате доступ к выпрямителю для контроля состояния затруднен. В данной работе предлагается метод обнаружения возникших неисправностей на выпрямителе с помощью трехфазного… 

  Посмотреть на IEEE

  doi.org

  Онлайн-обнаружение неисправности диода во вращающемся выпрямителе бесщеточного синхронного стартер-генератора

  Отношение величины второй гармоники к основной, полученное с помощью полосовых фильтров на реструктурированном токе ротора, используется для подтверждения обрыва цепи одного диода или короткого замыкания одного диода.

  Диагностика бесколлекторного синхронного генератора с помощью численного моделирования

  • М. Рахнама, А. Вахеди, А. Мохаммад-Алихани, Н. Такорабет

  • Инженерное дело

  • 2020
  900 Предлагается новый метод выбора функции наиболее эффективные компоненты БПФ, основанные на расширении метода Рельеф, а кроме того, моделируется МКЭ-моделирование бесщеточного синхронного генератора для нормального состояния и однодиодного обрыва цепи.

  Анализ гармоник напряжения на клеммах бесщеточного синхронного генератора для обнаружения неисправностей

  Настоящее исследование направлено на предложение аналитической модели с целью спектрального анализа напряжения на клеммах (к нейтральной точке, которая является фазным напряжением) в бесщеточном синхронном генераторе…

  Анализ частотно-временных характеристик и диагностика отказов вращающихся выпрямителей в многофазной кольцевой бесщеточной системе

  Система возбуждения с многофазным кольцевым бесщеточным возбудителем (МПАВЭ) широко используется на атомных электростанциях большой мощности. Однако в полевых условиях вращающийся выпрямитель возбуждения…

  Подход к выбору характеристик на основе оболочки для точного обнаружения неисправностей выпрямителей с вращающимися диодами в бесщеточных синхронных генераторах

  Предлагается подход для обнаружения исправного и неисправного состояний выпрямителя с вращающимися диодами в бесщеточных синхронных генераторах с использованием трехфазной клеммы напряжения с использованием подхода выбора функций на основе оболочки.

  Мониторинг диодов по осевому потоку рассеяния обмотки возбуждения в бесщеточных синхронных машинах

  Бесщеточная система возбуждения является одной из наиболее часто используемых, в основном из-за меньшего объема обслуживания, благодаря отсутствию токосъемных колец и щеток. Ток возбуждения синхронной машины подается…

  Диагностика обрыва цепи вращающегося выпрямителя путем анализа тока якоря возбудителя

  Экспериментальные результаты хорошо согласуются с результатами теоретического анализа и моделирования, что подтверждает осуществимость и эффективность предложенного метода диагностики неисправностей вращающегося выпрямителя.

  Диагностика неисправности размагничивания двигателя FSPM на основе ReliefF и SVM

  Предложен подход к диагностике неисправности размагничивания в двигателе с постоянными магнитами с переключением потока с использованием электромагнитного момента, и получены гармонические составляющие электромагнитного момента, а затем , Метод выбора элемента ReliefF используется для выбора гармонического компонента с лучшим ранжированием.

  Обзор основанных на искусственном интеллекте стратегий обнаружения отказов разомкнутых переключателей в многоуровневых инверторах ) и снижение потребности в фильтрах. Однако,…

  Оперативная диагностика неисправности вращающегося выпрямителя в синхронном стартер-генераторе с фазным ротором на основе геометрических особенностей траектории тока

  В этом методе сначала оцениваются токи ротора МЭ, а затем рассчитываются межосевое расстояние, центральный угол и отношение длины к ширине траектории тока ротора МЭ, которые используются для обнаружения возникновения неисправности, определения местоположения неисправного диода и идентификации неисправности. тип для вращающегося выпрямителя.

  ПОКАЗАНЫ 1-10 ИЗ 15 ССЫЛОК

  СОРТИРОВАТЬ ПОРелевантность Наиболее влиятельные документыНедавность

  Новый метод обнаружения обрыва диодной цепи в трехфазном выпрямителе на основе метода k-средних

  Все виды возникновения повреждений диодов с обрывом цепи в трехфазных выпрямителях классифицируются и моделируются, а для группирования неисправностей используется алгоритм k-средних.

  Обнаружение отказа вращающегося диода в системе бесщеточного возбудителя синхронного генератора электростанции

  Надежность и готовность синхронного генератора на электростанции связаны с работой системы возбудителя, которая механически и электрически связана с синхронным генератором. Эта бумага…

  Анализ сигналов неисправности выпрямителя авиационного генератора

  • Xiaojun Tang, Dasen Fan, Liang Liu, Zhenbao Liu, C. Zhang, Shuhui Bu

  • Engineering, Computer Science

  • 2014

  7 9 Этот метод может быть эффективно применен для анализа состояния неисправности выпрямителя авиационного генератора и потенциально может в режиме реального времени контролировать безопасную и надежную работу авиационных генераторов и дополнительно контролировать качество питания самолета.

  Выявление отказов вращающихся диодов бесщеточного возбудителя путем спектрального анализа основного выходного напряжения

  Вращающийся выпрямитель является основной частью синхронных генераторов. Неправильная эксплуатация этого компонента может дорого обойтись владельцу машины. В этой статье представлен теоретический анализ и…

  Диагностика неисправностей вращающегося выпрямителя на основе характеристик гармоник

  • Сунь Шуо, Ву Янь-фэн, Цай Вэй, Дин Вэнь-цян

  • Инженерное дело

  • 2017

  Теоретический анализ процесса коммутации вращающегося выпрямителя и результаты, подтвержденные моделированием и экспериментами, показывают, что содержание гармоник тока возбуждения может быть использовано в качестве основы для обнаружения неисправности вращающегося выпрямителя.

  Бесщеточный трехфазный синхронный генератор в условиях неисправности вращающихся диодов

  В бесщеточных системах возбуждения вращающиеся диоды могут испытывать обрыв или короткое замыкание. Для трехфазного синхронного генератора на холостом ходу мы представляем теоретическую разработку эффектов…

  Метод обнаружения неисправности вращающегося выпрямителя генератора на основе многоуровневого автоэнкодера

  • Цзян Цуй, Цзюньсян Тан, Гэ Ши, Чжуоран Чжан )

  • 2017

  В данной статье представлен метод выделения признаков неисправности на основе многоуровневого автоэнкодера (SAE), и этот метод может быть использован для обнаружения неисправности обрыва цепи вращающихся диодов выпрямителя в бесщеточных…

  Обнаружение неисправностей вращающегося выпрямителя авиационного генератора на основе метода SAE и SVDD

  • Jiang Cui, Ge Shi, Zhuoran Zhang

  • Инженерия, информатика

    2017 Конференция по прогнозированию и управлению состоянием системы (PHM-Харбин)

  2017

  Представлен метод обнаружения неисправности на основе многоуровневого автоэнкодера (SAE) и описания данных опорного вектора (SVDD) для вращающегося выпрямителя бесщеточного синхронного генератора переменного тока, и может быть обнаружено возникновение неисправности.

  Диагностика обрыва цепи в трехфазных неуправляемых выпрямителях

  • M. Rahiminejad, C. Diduch, M. Stevenson, Liuchen Chang

  • Engineering

    2012 3-й Международный симпозиум IEEE по силовой электронике для систем распределенной генерации (PEDG )

  • 2012

  В данной статье предлагается метод обнаружения обрыва цепи в трехфазном неуправляемом выпрямителе, который образует входной каскад однофазного преобразователя мощности с регулируемым током. Выпрямитель…

  Авиационные электрогенераторы: гибридное моделирование и симуляция для обнаружения неисправностей

  Разработана новая гибридная динамическая модель для полного бесщеточного генератора переменного тока, использующая возможности гибридного моделирования для точного моделирования различных неисправностей диодов выпрямителя и неисправностей обмотки ротора, о которых сообщается как о наиболее серьезные неисправности бесщеточного генератора.

  Схема мостового выпрямителя генератора переменного тока Mecc Alte, диод генератора0179 генераторный диод

  ), проверка и техническое обслуживание этой детали поможет стабилизировать выходное напряжение и обеспечить возможность правильного управления движением генератора переменного тока. Сегодня ТТТТ расскажет вам о схеме мостового выпрямителя фирмы Mecc Alte согласно статье ниже.

  Содержание

  • 1 Распространенная проблема при выходе из строя диода генератора в мостовом выпрямителе?
  • 2 Типы и положения мостового выпрямителя генератора Mecc Alte.
  • 3 Как проверить и заменить диод генератора?

  Распространенная проблема, когда генераторный диод в

  мостовом выпрямителе выходит из строя?

  Когда генератор работает в начале, перепады напряжения больше, чем обычно. Это может быть вызвано неисправностью одного из диодных мостов .

  Диоды являются частью мостового выпрямителя генератора , который обычно располагается в конце генератора

  ---

  Типы и положения мостового выпрямителя генератора переменного тока Mecc Alte.

  Мостовой выпрямитель генератора переменного тока расположен в хвостовой части подшипника, на той же стороне, что и блок регулятора AVR. После снятия защитной крышки мы увидим генераторный диод ТТТТ. Каждый генератор имеет в общей сложности 6 диодов.

  Для генераторов серий ECP3, ECP28, ECP32, ECP34 и ECO38 (мощностью ниже 400 кВА) будут использоваться диоды T30, а для генераторов серий ECO40, ECO43 и ECO46 (мощностью выше 400 кВА) будут использоваться диоды T18, подробная информация описание можно увидеть ниже:

  T18 Ротационный выпрямитель T30 Ротационный выпрямитель

  Каждый Отдельный генератор моста будет иметь диоды, у каждого диода будет 2 Poles: Red + и Black — Moun на оборудованной машине.

  Артикул: Автоматический регулятор напряжения

  Артикул: Детали генератора Mecc Alte

  ---

  Как проверить и заменить диод генератора?

  Примечания : Вы должны проверить, когда генератор Mecc Alte не работает, и вам нужно использовать мультиметр.

  Только один конец диода пропускает ток; Когда мы используем черный провод мультиметра, чтобы коснуться красного конца диода и красного провода, чтобы коснуться пластины радиатора выпрямителя, измеритель не звучит. Это диод, который работает нормально, без проблем. Выполните операцию со всеми 6 диодами.

  При отказе одного диода следует заменить весь диод, чтобы избежать отказа в будущем.

  Выше все о как заменить диод генератора. Удачи.

   

  ---

  TTTT GLOBAL co Ltd,.

  Адрес: Landmark 4 Building, Vinhomes Central Park, 720A Dien Bien Phu Str, Ward 22, Binh Thanh District, Хошимин, Вьетнам.