Общие сведения о неисправностях автомобильных генераторных

Введение и постановка задачи……………………………………………………………….5
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА………………………………………………………………….8
1.1. Обзор конструкций современных генераторных установок…………………..8
1.1.1. Анализ конструкций современных зарубежных генераторов………………8
1.1.2. Обзор Российских генераторов………………………………………………...22
1.1.3. Анализ современных технологий производства 
генераторных установок…………………………………………………………24
        1.1.3.1 Применение волновой обмотки статора……………….……..………….24
1.1.3.2. Применение новых технологий изготовления
пакета статора…………………………………………………………………..25
1.1.4. Выводы………………………………………………………………………………27
1.2. Обзор современных средств диагностики автомобильных генераторов и систем электроснабжения автомобилей………………………………….…29
1.3. Диагностика генераторов на стендах…………………………………………….40
1.4. Компьютерные средства диагностики…………………………………………...42
1.5. Выводы……………………………………………………………..……………….…44
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЕРЕЧНЯ ТЕХНИЧЕСКИХ СОСТОЯНИЙ 
АВТОМОБИЛЬНОГО ГЕНЕРАТОРА ПЕРЕМЕННОГО ТОКА…………………….…46
2.1. Общие сведения о неисправностях автомобильных генераторных 
установок переменного тока……………………………………………………..…46
2.2. Описание неисправностей автомобильной генераторной установки 
переменного тока………………………………………………………………….…48
2.2.1. Электрические неисправности ротора генератора 
переменного тока…………………………………………………………..…..48
2.2.2. Перечень электрических неисправностей ИРН и ЩД………………..….52
2.2.3. Перечень электрических неисправностей статора генератора 
переменного тока…………………………………………………………...….53
2.2.4. Перечень электрических неисправностей 
выпрямительного блока…………………………………………………..…..55
2.2.5. Общие электрические неисправности генератора………………………57
2.3. Описание дефектов, возникающих в процессе производства 
генераторных установок…………………………………………………………….59
2.3.1. Дефекты, возникающие при производстве роторов генераторов 
переменного тока………………………………………………………………60
2.3.2. Дефекты, возникающие при производстве статоров 
генераторных установок………………………………………………………61
2.3.3. Дефекты, возникающие при производстве выпрямительных 
блоков генераторных установок……………………………………...……..61
2.3.4. Дефекты, возникающие при сборке генераторных установок…………61
2.4. Выводы………………………………………………………………………………..62
3. СОСТАВЛЕНИЕ И РЕАЛИЗАЦИЯ МИНИМАЛЬНОГО 
ДИАГНОСТИЧЕСКОГО ТЕСТА (МДТ)…………………………………………………..83
4.1. Классификация неисправностей генераторных установок…………………..83
4.2. Составление минимального диагностического теста (МДТ) и алгоритма 
диагностирования для условий производства…………………………………84
4.2.1. Составление перечня элементарных проверок для 
диагностирования генераторной установки………………………………84
4.2.2. Составление перечня технических состояний генератора…………….87
4.2.3. Составление таблицы неисправностей и таблицы покрытий…………88
4.3. Составление минимального диагностического теста (МДТ) и алгоритма 
диагностирования для условий эксплуатации………………………………….92
4.3.1. Составление перечня элементарных проверок для 
диагностирования генераторной установки……………………………….92
4.3.2. Составление перечня технических состояний генератора……………..94
4.3.3. Составление таблицы неисправностей и таблицы покрытий………….95
4.4 Реализация минимального диагностического теста и алгоритма 
диагностирования…………………………………………………………………….98
4.4.1. Реализация минимального диагностического теста и алгоритма 
диагностирования в условиях производства……………………………...98
4.4.2. Реализация минимального диагностического теста и алгоритма 
диагностирования в эксплуатации………………………………………...100
4. АНАЛИЗ И РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ, СНИЖАЮЩИХ 
ВЕРОЯТНОСТЬ ПОЯВЛЕНИЯ ДЕФЕКТОВ…………………………………………..102
5.2. Анализ причин возникновения дефектов ротора и статора……………...…105
5.2.1. Анализ причин возникновения замыканий на «массу» 
контактных колец……………………………………………………..………105
5.2.2. Анализ причин возникновения межвитковых замыканий в 
обмотке ротора………………………………………………………………..106
5.2.3. Анализ причин возникновения обрыва обмотки возбуждения……….107
5.2.4. Анализ причин возникновения неисправностей обмотки статора…...107
5.2.5. Анализ причин возникновения дефектов ИРН…………………………..108
5.2.6. Анализ причин возникновения дефектов БПВ…………………………..108
5.2.7. Анализ причин возникновения обрыва фазы статора и 
повышенного сопротивления соединения фазных выводов
 статора и выпрямительного блока………………………………………..109
5.2.8. Анализ причин возникновения замыкания фазы на «массу»…………109
5.2.9. Анализ причин возникновения короткого замыкания обмотки
 возбуждения………………………………………………………………….110
5.2.10. Анализ причин несоответствия марок сталей полюсного 
наконечника и листа ротора требованиям КД…………………………..111
5.2.11. Анализ причин несоответствия диаметра провода обмотки
 статора требованиям КД…………………………………………………...111
5.2.12. Анализ причин несоответствия диаметра провода и количества 
витков обмотки возбуждения требованиям КД………………………….111
5.2.13. Анализ причин несоответствия торцевой поверхности втулки 
ротора требованиям КД……………………………………………………..112
5.2.14. Анализ причин возникновения зазора между втулкой ротора и 
полюсным наконечником……………………………………………………113
5.2.15. Анализ причин возникновения неравномерного зазора между 
 полюсными наконечниками…………………………………………….…114
5.2.16. Анализ причин несоответствия глубины балансировочных 
 отверстий и их количества требованиям КД…………………………..115
5.2.17. Анализ причин несоответствия наружного диаметра ротора 
 требованиям КД……………………………………………………………..115
5.2.18. Анализ причин возникновения повышенного сопротивления 
 вывода «+»…………………………………………………………………..115
5.3. Выводы………………………………………………………………………………117
5. ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ И ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ……….………118
6.1. Основные понятия………………………………………………………….………..118
6.2. Порядок расчета заземления………………………………………………………124
6.3. Расчет защитного заземления испытательного оборудования…….………..130
6. РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА…………………………………………….133
7.1. Общие сведения………………………………………………………………………133
7.2. Методика оценки экономической эффективности………………………………134
7.3. Оценка экономической эффективности диагностирования
генераторов в производстве………………………………………………………..138
ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………………………….140
Список использованных источников……………………………………………………….142

Введение и постановка задачи.

     В настоящее время наблюдается постоянный рост численности автомобилей на улицах городов. Интенсивность движения значительно возрастает с каждым годом. В связи с этим все больше повышаются требования к безопасности и экологической чистоте автомобильного транспорта. В ряде стран введены жесткие нормы на содержание вредных компонентов в отработавших газах.
     Конструкции автомобилей постоянно меняются и совершенствуются. Для обеспечения современных жестких норм, предъявляемых к автомобилю, конструкторы широко используют различные электронные системы и устройства. Так, например, для обеспечения низкой токсичности отработавших газов применяются электронные системы управления двигателем, включающие в себя электронный впрыск топлива и микропроцессорные системы зажигания. Эти системы также способствуют снижению расхода топлива и повышению мощности двигателя. Кроме того, с целью снижения расхода топлива автомобилям придают обтекаемые аэродинамичные формы. Для обеспечения максимальной безопасности движения на современных автомобилях применяются антиблокировочные системы тормозов (АБС) и надувные подушки безопасности. Эти системы также управляются при помощи электроники. На безопасность движения большое значение оказывает степень усталости водителя. В связи с этим, в настоящее время на автомобили устанавливается большое количество систем и устройств, повышающих комфортабельность и облегчающих управление. К таковым можно отнести следующие:
- гидроусилитель рулевого управления;
- регулируемые сиденья с подогревом;
- регулируемые зеркала заднего вида;
- стеклоочистители и стеклоомыватели фар и заднего ветрового стекла;
- автоматические стеклоподъемники;
- кондиционер и система вентиляции салона.
     Для облегчения диагностирования и обслуживания постоянно растущего парка автомобилей, на многих моделях устанавливают встроенные системы самодиагностики, включающие в себя различные датчики и схемы контроля.
     Большое количество машин на дорогах приводит к затруднению движения на наиболее оживленных магистралях, повышению количества заторов и "пробок". Эта проблема частично решается уменьшением габаритов автомобилей.
     Подводя итог вышесказанному можно отметить, что на современных автомобилях увеличивается количество потребителей электроэнергии, а также количество вспомогательных устройств и механизмов. В результате этого повышаются требования к мощности источников электроэнергии, в первую очередь к генераторам. Однако, за счет большого количества вспомогательных механизмов, а также за счет снижения габаритов автомобилей, свободного пространства под капотом становится все меньше. Это делает затруднительной установку мощного генератора обычной конструкции. Поэтому в последнее время на автомобилях все чаще встречаются генераторы так называемой компактной конструкции или компакт-генераторы.
     На современных автомобилях большое влияние на безопасность движения оказывает целый ряд упомянутых выше электронных устройств и систем, надежность которых во многом зависит от надежности системы электроснабжения. Кроме того, эксплуатация многих современных автомобилей не представляется возможной при неисправной генераторной установке. Так, например, системы электронного впрыска топлива потребляют значительный ток (до 20 ампер), что делает невозможным движение на автомобиле, оборудованном такой системой, при отказавшей генераторной установке, так как аккумуляторная батарея при этом быстро разрядится. Отсюда следует, что надежная и бесперебойная работа системы электроснабжения современного автомобиля оказывает существенное влияние на надежность всего автомобиля в целом, а также на безопасность движения. В результате, в настоящее время к генераторным установкам предъявляются повышенные требования по надежности. Это, в свою очередь, требует тщательного рассмотрения вопросов производственной и эксплуатационной диагностики современных генераторных установок, в особенности компакт-генераторов.
     До недавнего времени в большинстве работ, посвященных диагностике систем электроснабжения, генератор и регулятор напряжения рассматриваются как отдельные устройства. До появления компакт-генераторов это было обосновано. Однако в настоящее время при решении вопросов диагностики, генератор и регулятор напряжения следует рассматривать как единый узел. 
     
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА.
1.1. Обзор конструкций современных генераторных установок.
1.1.1. Анализ конструкций современных зарубежных генераторов.
     Наиболее известными в мире производителями автомобильных генераторных установок являются: Бош (Германия), Валео (Франция), Ниппон-Денсо (Япония), Лис-Невиль, Делко-Реми (США), Моторкрафт (США), Маньети-Марели (Великобритания) (см. табл.1.1).
     Как уже было сказано выше, генераторная установка - это генератор со встроенным регулятором напряжения.
     В настоящее время основным источником электрической энергии на автомобилье является генераторная установка. Все генераторные установки являются синхронными электрическими машинами переменного тока с полупроводниковым выпрямительным блоком и регулятором напряжения. Большинство современных генераторов состоят из статора, ротора, двух крышек, щеткодержателя, вентилятора (вентиляторов) и шкива. В настоящее время различают генераторы традиционной и компактной конструкции.
     В отличие от генераторов традиционной конструкции, генераторы компактной конструкции имеют принципиально другую систему вентиляции. Это сделано с целью более эффективного использования свободного пространства под крышками генератора. Это, в свою очередь, позволяет снизить габаритные размеры генераторной установки. Направление движения охлаждающего воздуха внутри генератора компактной конструкции  принципиально иное, чем у генераторов традиционной конструкции. 

     У генератора обычной конструкции, воздух поступает внутрь генератора через отверстия в крышке со стороны контактных колец, далее проходит через выпрямительный блок, ротор и статор и, выходя через отверстия в крышке со стороны привода, попадает на лопатки вентилятора, откуда разбрасывается в разные стороны (см. рис.1.1). 

     У генератора компактной конструкции другой принцип охлаждения (см. рис.1.2). 

     Через отверстия в крышках со стороны контактных колец и со стороны привода охлаждающий воздух подается внутрь генератора, где попадает на лопатки вентиляторов. Вентиляторы подают охлаждающий воздух на расположенные вокруг лобовые части обмотки статора. Проходя через лобовые части обмотки статора, воздух охлаждает их и выбрасывается наружу через окна в цилиндрических поверхностях обеих крышек. Для этой схемы охлаждения требуется значительно большее количество вентиляционных отверстий в корпусе генератора. Охлаждение такого генератора осуществляется главным образом за счет обдува обмотки статора. Это требует более высокой производительности вентиляторов компакт-генератора. Поскольку вентиляторы у компакт-генератора установлены на роторе, то их диаметр не может превышать диаметра ротора. Следовательно, диаметр вентиляторов у генератора компактной конструкции значительно ниже, чем у генератора традиционной конструкции. Очевидно, что производительность вентилятора с меньшим наружным диаметром ниже. Поэтому, повысить эффективность работы вентиляторов компакт-генератора можно лишь путем повышения количества оборотов ротора генератора, что, в свою очередь, требует применения специального поликлинового ремня и соответствующего ему шкива, которые обеспечивают более высокое передаточное отношение от двигателя к генератору. В результате такого решения диапазон частот вращения ротора генератора компактной конструкции значительно выше, чем у генератора традиционной конструкции. За счет повышения рабочей частоты вращения ротора генератора можно добиться не только увеличения эффективности работы вентиляторов, но и получить более высокие показатели токоскоростной характеристики. Однако, более жесткий скоростной режим работы генератора делает еще более актуальной проблему надежности щеточно-контактного узла (ЩКУ). Для повышения надежности и снижения износа ЩКУ компакт-генератора, контактные кольца делают значительно меньшего диаметра, чем у генераторов традиционной конструкции. Это позволяет снизить линейную скорость в точке трения кольца со щеткой. Как правило, диаметр блока контактных колец делают равным диаметру вала ротора генератора. Такие контактные кольца удобнее размещать на самом конце вала ротора, а подшипник - ближе к крышке генератора. Однако, при такой конструкции, точность изготовления пакета статора в значительно большей степени влияет на возможные перекосы шарикоподшипников, поэтому многие производители полностью устанавливают статор в крышке, устраняя, таким образом, этот недостаток. Поскольку блок контактных колец размещен на конце вала ротора, то щеткодержатель часто устанавливают с наружной стороны крышки со стороны контактных колец. Там же устанавливают выпрямительный блок и интегральный регулятор напряжения (ИРН). Чтобы предохранить эти узлы от загрязнения, а также от механических повреждений сверху их закрывают защитным быстросъемным кожухом, который может быть пластмассовым или металлическим. Такая конструкция представляется удобной с точки зрения ремонтопригодности, так как к ЩКУ обеспечивается доступ без разборки генератора. ЩКУ имеет специальную защиту в виде резинового уплотнения от попадания пыли и влаги.
     Существуют также генераторы в которых осуществляется комбинированная схема охлаждения, при которой используется один внутренний вентилятор, установленный на торцевой части ротора со стороны контактных колец, и один наружный вентилятор, расположенный между шкивом и крышкой со стороны привода (см. рис.1.3). 

     Роторы генераторов с комбинированной системой охлаждения могут иметь внутренний вентилятор типа "беличье колесо".
     Для удобства сравнения различных генераторных установок, как правило, используют следующие показатели:
1) Удельная мощность;
2) Коэффициент использования активных материалов;
3) Коэффициент использования, приведенный к холостому ходу.
     Важными параметрами генератора являются также следующие: максимальная мощность, номинальное напряжение, максимальный ток нагрузки, частота начала отдачи. В последние годы за рубежом стали использовать такой показатель, как ток нагрузки при частоте вращения ротора 1800мин–1. Этот показатель позволяет оценить ток отдачи генератора на холостом ходу двигателя.
     ТСХ рассматриваемых генераторов представлены на рис. 1.4.

     Анализ конструкций генераторных установок показывает, что различные производители применяют много общих решений, однако имеются и отличия.
     У целого ряда генераторов конструкция крышки выполнена таким образом, что "лапа" крепления  генератора к двигателю состоит из двух "полулап". Одна из "полулап" выполнена на крышке со стороны привода (СП), а другая - на крышке СКК. Благодаря такому решению, конструкция приобретает дополнительную жесткость при установке на двигатель. Статор посажен в крышку СП почти на всю длину пакета и зажат в осевом направлении болтами. Это исключает влияние точности изготовления пакета статора на возможные перекосы шарикоподшипников. Кроме того, исключена возможность расслоения пакета статора, при разборке генератора. 
     Очень часто у зарубежных генераторов статоры изготовлены навивкой стальной ленты на ребро. Такая технология обеспечивает высокую экономию материала. Применяются также и другие методы изготовления пакета статора. Достаточно широко применяется технология изготовления пакета статора путем набора из штампованных пластин. 
     Пакеты статоров могут также собирать из секторов. Как правило, для составления одной пластины пакета используют три сектора. Следующую пластину накладывают со сдвигом на 60 градусов. Такая технология позволяет экономить материал при штамповке, но вызывает трудности при сборке пакета. Набранные пакеты статоров сжимают и затем сваривают в нескольких местах (как правило, в шести). Кроме сварки также может применяться клепка. В большинстве случаев пакеты статоров выполняются круглыми по наружному диаметру или оребреными. Круглая форма наиболее благоприятна с точки зрения электрических характеристик и уровня магнитного шума генератора. Оребрение по наружному диаметру выполняется, как правило, с целью лучшего охлаждения пакета статора. 
     Достаточно часто изоляция паза статора выполнена методом напыления. Изоляционный материал наносится на поверхность пакета статора в виде распыленной жидкости подобно краске. Такое решение представляется достаточно удобным с точки зрения производства, поскольку нет необходимости производить установку изоляционного материала в каждый паз статора. Однако у такой конструкции имеются и недостатки: в эксплуатации возможно расслоение пакета статора, что приведет к растрескиванию напыленной изоляции. Это в свою очередь может стать причиной замыкания обмотки статора на массу. Поэтому ряд фирм широко применяют технологию изготовления пазовой изоляции из пленочного материала.
     При намотке статора применяют как волновую, так и петлевую намотку. Фазы статора соединяют по схеме «звезда» или «треугольник». Намотка фазы может производиться как одинарным проводом, так и двумя (а иногда и тремя) параллельными. Выбор той или иной  схемы намотки статора определяется технологическими возможностями производителя и стремлением получить максимальный коэффициент заполнения паза статора. Коэффициент заполнения паза статора характеризует отношение суммарной площади сечения проводников в пазу к общей площади паза. Для современных автомобильных генераторных установок коэффициент заполнения паза статора составляет 0,33. В генераторах,  у которых схема соединения фаз статора – «звезда» может применяться  вывод нулевой точки на дополнительное плечо выпрямителя. Это позволяет получить дополнительно 5-10% мощности на максимальной частоте вращения ротора. Такое решение часто встречается у генераторов фирмы Bosch. 
     Целый ряд фирм при производстве магнитной системы ротора применяет полюсные наконечники, выполненные воедино с полувтулкой (см. рис.1.5).  

     Такие полюсные наконечники изготавливают методом литья или выдавливанием. Такое конструктивное решение позволяет получить всего одно место стыка вместо двух. Соответственно у такой конструкции потери в месте стыка меньше. Однако, несмотря на это многие фирмы изготавливают втулку ротора и полюсные наконечники как отдельные детали. В этом случае полюсные наконечники изготавливаются методом штамповки из стальной полосы (см. рис.1.6). 

     При сборке ротора практически все производители напрессовывают магнитную систему по рифленой накатке на вал. Фиксация индуктора осуществляется зачеканкой материала полюсных наконечников в проточки на валу. 
     Долгое время обмотка возбуждения наматывалась «внавал». Затем многие фирмы стали применять рядную намотку, при которой каждый последующий виток укладывается рядом с предыдущим. Такая намотка позволяет получить более высокий коэффициент заполнения окна под обмотку возбуждения. Коэффициентом заполнения окна под обмотку возбуждения называют отношение суммарной площади сечения проводников к площади окна под обмотку возбуждения. У современных автомобильных генераторов это соотношение составляет приблизительно 0,6.
     В последние годы появилась еще так называемая «трапецивидная» обмотка возбуждения (см.рис.1.7). 
Сначала такие обмотки наматываются как обычные рядные, но последние несколько рядов (2-4) делаются более короткими, чем предыдущие. Это позволяет использовать пространство непосредственно под полюсным наконечником. Такая технология позволяет еще больше увеличить коэффициент заполнения окна под обмотку возбуждения и, следовательно, повысить удельные показатели генератора. Контактные кольца также напрессовываются на вал по рифленой накатке. У генераторов традиционной конструкции контактные кольца, как правило, расположены между индуктором и подшипником. Диаметр контактных колец близок к диаметру подшипника.  У генераторов компактной конструкции контактные кольца выполняются единым блоком и располагаются консольно на конце вала. Для снижения уровня шума многие фирмы принимают дополнительные меры. В рассмотренных генераторах встречаются такие решения как противошумовые фаски на сбегающих и набегающих гранях полюсов (см. рис.1.8), а также противошумовое кольцо в роторе (см.рис.1.9). 

В случае, когда на полюсах нет противошумовых фасок, в момент выхода полюса из-под зубца или в момент входа полюса под зубец изменение магнитного потока в зубце статора происходит скачкообразно. Это скачкообразное изменение магнитного потока является причиной магнитного шума. Противошумовые фаски сглаживают скачок магнитного потока в зубце, и тем самым снижают уровень магнитного шума. Источником магнитного шума генератора также могут являться полюса ротора, края которых вибрируют в результате взаимодействия с магнитным полем статора. Установка противошумового кольца создает дополнительную опору под полюсами. За счет этого вибрация краев полюсов снижается, и, следовательно, снижается уровень шума. 
     Анализ показывает, что на современных генераторах, как компактной, так и  традиционной конструкции регулятор напряжения совмещен со щеткодержателем в единый узел. За счет исключения соединительных проводов, такая конструкция представляется более надежной в эксплуатации, чем у генератора с вынесенным регулятором напряжения. 
     В настоящее время целый ряд фирм применяет в выпрямительных блоках силовые диоды со стабилитронным эффектом. Это вызвано применением ИРН, выполненных на одном кристалле, и обладающих пониженной стойкостью к перенапряжениям. Вместе с тем, такое решение позволяет создать дополнительную защиту бортовой сети от случайных всплесков напряжения. Применение выпрямителей со стабилитронным эффектом, как правило, не исключает применение помехоподавительного конденсатора.
     Поскольку современные автомобили насыщены большим количеством электрических и электронных устройств, то через контакты замка зажигания таких автомобилей проходит большой ток. Это приводит к сокращению сроков службы замка зажигания. Чтобы разгрузить замок зажигания от тока возбуждения генератора (для современных генераторов ток возбуждения составляет 5-6А) в выпрямительном блоке устанавливают три дополнительных диода, которые осуществляют питание обмотки возбуждения после запуска двигателя.
     На генераторах большой мощности (ток нагрузки 100 и более ампер) в выпрямительном блоке могут устанавливаться не шесть, а двенадцать диодов – по два в параллель. Благодаря такому решению ток, протекающий через каждый диод, вдвое ниже. В результате каждый диод работает в более благоприятном тепловом режиме, что в свою очередь увеличивает ресурс выпрямительного блока.
     
1.1.2. Обзор Российских генераторов.
     В России долгое время выпускали исключительно генераторы традиционной конструкции. Однако в последние годы с появлением машин, насыщенных современным электронным оборудованием, российская промышленность  преступила к производству генераторов компактной конструкции.
     Наиболее распространенным отечественным компакт-генератором является генератор 94.3771 производства КЗАТЭ и  его модификации. Эти генераторы устанавливаются на наиболее современные автомобили российского производства, такие как ВАЗ-2110 и модификации, а также на ГАЗ-3102, ГАЗ-3110. Для автомобилей ВАЗ-2101-2109, ВАЗ-1111 помимо генераторов традиционной конструкции (Г-221, Г-222, 37.3701) выпускается компакт-генератор 26.3771 Московского завода АТЭ-1. Отечественные компакт-генераторы имеют много общего с зарубежными аналогами. Подобно зарубежным изделиям, на Российских генераторах стали применять встроенный ИРН, совмещенный со щеткодержателем в единый узел. Отечественные производители, стремясь получить максимальную ремонтопригодность своих изделий, устанавливают щеткодержатель и ИРН с наружной стороны крышки СКК так, чтобы обеспечить доступ к ЩКУ без разборки генератора. Выпрямительный блок также устанавливается с наружной стороны крышки СКК. Сверху на крышку устанавливается пластмассовый защитный кожух.
     Следует отметить, что генераторы компактной конструкции применяются главным образом на легковых автомобилях. В то же время на грузовых автомобильах, а также на автомобильах по-прежнему с успехом применяются генераторы традиционной конструкции.
     На Российских генераторах редко применяется вывод нулевой точки на дополнительное плечо выпрямителя. Пакет статора изготовляют теми же способами, что и для генераторов традиционной конструкции, как правило, собирают из штампованных пластин. Изоляцию паза статора осуществляют пленочным материалом. При установке на генератор пакет статора зажимается между крышками. При такой конструкции точность изготовления пакета статора влияет на возможные перекосы шарикоподшипников. В последнее время на Российских генераторах стали применять волновую обмотку статора. Полюсные половины роторов изготавливаются штамповкой и устанавливаются на валу методом зачеканки. Блок контактных колец устанавливается на конце вала ротора. Контактные кольца имеют диаметр равный диаметру вала. Следует отметить, что из-за слабой оснащенности отечественных производств современным оборудованием, выпуск конкурентноспособных генераторов представляется весьма затруднительным. Применяемое нашими производителями оборудование не позволяет достигнуть высоких значений коэффициентов заполнения паза статора и окна обмотки возбуждения, что приводит к снижению электрических характеристик генератора. Кроме того, воздушный зазор на отечественных генераторах, как правило, больше, чем на зарубежных, и более неравномерен. Балансировка роторов, также, выполняется, как правило, хуже.
     Генераторы компактной конструкции получили широкое применение на современных автомобилях. Повсеместному применению компакт-генераторов препятствуют такие их недостатки как, нежелательность установки на автомобили, работающие в тяжелых дорожных условиях, при сильной запыленности окружающего воздуха. В первую очередь это связано с принципиально другим способом охлаждения компакт-генератора из-за которого в корпусе компакт-генератора имеется значительно больше отверстий, чем у генератора традиционной конструкции. В результате такой генератор в большей степени подвержен воздействию окружающей среды, особенно в плохих дорожных условиях. Анализ конструкций компакт-генераторов показывает также, что они работают на значительно более высоких скоростях вращения, а это, в свою очередь, исключает возможность применения компакт-генераторов на тихоходных двигателях.
     
1.1.3. Анализ современных технологий производства генераторных установок.

1.1.3.1 Применение волновой обмотки статора.
     Технология изготовления волновой обмотки статора позволяет уменьшить величину раскрытия паза статора, что благоприятно сказывается на токоскоростной характеристике генератора. Технология изготовления волновой обмотки статора заключается в следующем. Сначала медный провод наматывается по кругу на специальный каркас, при этом число витков вокруг каркаса равно числу витков в пазу. Затем намотанный таким образом провод деформируют. Далее деформированную намотку вводят внутрь статора генератора. Изготовленная таким образом обмотка, в отличие от петлевой, не охватывает по замкнутому кругу три зубца статора.
     Петлевая намотка наматывается следующим образом. Провод из первого паза идет в четвертый, а из четвертого возвращается в первый с другой стороны статора. Таким образом, вокруг трех зубцов наматывается нужное количество витков, а затем провод переходит в седьмой паз. Далее наматывается нужное количество витков вокруг следующих трех зубцов через седьмой и десятый пазы. Волновая обмотка производится иначе. Провод выходит из первого паза с одной стороны статора, входит в четвертый паз, выходит из него с другой стороны статора и далее идет в седьмой паз, а не в четвертый.
     Технология волновой обмотки статора позволяет уменьшить величину раскрытия паза статора при выполнении обмотки проводом того же диаметра, что при петлевой. Это объясняется следующими причинами. Волновая обмотка всыпается в паз статора. Для этого необходимо, чтобы раскрытие паза должно быть достаточным, чтобы водило могло входить в паз. Поскольку водило имеет большие размеры, чем провод обмотки статора, то и величина раскрытия паза, необходимая для его прихода в паз, будет больше.
     В последние годы волновая обмотка статора применяется все чаще.
     
1.1.3.2. Применение новых технологий изготовления
пакета статора.
     Статоры синхронных генераторов общего применения имеют большое число пазов и фазу, которое определяется по формуле:
     q = Z / 2pm
     где : Z - число пазов статора ; m - число фаз; р – число пар полюсов.
     Обычно генераторы переменного тока изготовляют с q = 0,5 и q = 1,0 . С помощью статоров со значением q = 0 ,5 можно получить высокотехнологичную конструкцию генератора, надежную в эксплуатации при малой ее стоимости, однако с меньшими удельными показателями.
     В производстве АТЭ изготовление статоров является самым важным т.к. содержит определяющие характеристики генератора.
     Автомобильная промышленность предъявляет все возрастающие требования по увеличению мощности генератора и уменьшению его размеров. В производстве это означает увеличение коэффициента заполнения паза и сокращение потерь.
     В статор входят: пакет и трехфазные обмотки. Пакет статора набирают из пластин электротехнической стали толщиной 1,0 мм. Пластины в шести местах по наружной поверхности пакета соединены сваркой, которая считается наиболее надежной.
     Внутренняя часть пакета имеет 36 пазов трапециидального сечения, равномерно расположенных по окружности, в которые вложена трехфазная обмотка.
     В производстве при вырубке пластин статора для повышения коэффициента использования металла применяют одновременную вырубку других деталей по сопрягаемым выступам в пластинах.
     Известны и другие способы сборки пакета статора: это склейка, крепление скобами и опрессовка на предварительно сделанные выдавки.
     Фирмой «PAVESI» разработан новый технологический процесс изготовления пакета статора, ведущий к значительной экономии материала, повышению производительности труда и потребительских свойств изделия.
     Пакет статора изготавливается на автоматической линии методом свертывания полосы на ребро.
     Лента из бухты подается в находящейся в звукоизолирующей кабине пресс, с количеством ходов 420 в минуту, где просекаются пазы и отверстия под заклепки и затем две зубчатые полосы через компенсаторную петлю подаются в установку для свертывания пакета. Установка имеет 3 рабочие позиции, одна из которых - резервная.
     После получения необходимого количества витков намотка прекращается, лента отсекается и пакет скатывается на установку для сборки пакета. Затем процесс намотки пакета повторяется. Во время остановки гибочного станка для отсекания пакета лента из непрерывно работающего пресса подается в компенсаторную петлю. Сборка пакета производится 6-ю заклепками диаметром 2 мм на установке карусельного типа в автоматическом цикле.
     Свернутый пакет вручную устанавливается на спутник установки. Базирование происходит специальными фиксирующими штырями по пазам пакета -18 штырей по внутреннему диаметру пазов пакета и 4 штыря по наружному диаметру пазов пакета. После заживления заклепок на установке производятся следующие операции: расклепка заклепок, осадка пакета, калибровка пазов и внутреннего диаметра пакета. Цикл работы установки -10 секунд.
     Лента для изготовления пакета применяется специальная с поверхностным покрытием белого цвета. Заходная часть заклепки представляет конец обыкновенного гвоздя, вся поверхность заклепки тоже покрыта. Штамп для вырубки пазов твердосплавный на шариковых направляющих.
     Затем производится мойка пакета в перхлорэтилене и пакет подается на карусельную установку для нанесения изоляции напылением.
     
1.1.4. Выводы
     В настоящее время в мировом генераторостроении просматриваются следующие основные тенденции, которые можно рекомендовать для применения на Российских генераторах:
1) На генераторах, устанавливаемых на высокооборотных двигателях, применяются два внутренних вентилятора вместо одного наружного;
2) Контактные кольца изготовляют единым блоком;
3) Щеткодержатель изготовляют совмещенным с интегральным регулятором напряжения;
4) Для генераторов, устанавливаемых на высокооборотные двигатели, применяются многоручьевые шкивы под поликлиновой ремень;
5) Для      питания      обмотки      возбуждения      применяются три дополнительных диода;
6) Вместо диодов в выпрямительных устройствах применяют силовые стабилитроны;
7) На некоторых генерат.......................