Добрый день форумчанам. По случаю мне досталась пара генераторов, решил их отремонтировать и исследовать работу системы управления
В генераторе DENSO 120А был пробит диодный мост, в место которого был поставлен INR 421.
Новый мост (421) лучше родного тем, что в место одного, в нем можно подсоединить по два (в параллель) диода на каждую ветвь. Кроме того, теплоотводящая пластина сделана из меди, которая лучше отводит тепло.
Кроме моста были заменены щетки. Были взяты от жигулей, выпаяны и слегка допилены под размер.
Притирка торца щеток к коллектору делалась так. Была взята головка с диаметром кольца ротора, которая была зажата через болт в шуруповерт. На нее наклеена (кольцом) сначала грубая наждачка, затем мелкая. Этим инструментом обточился торец щетки и, таким образом, сформирован нужный радиус на щетке. У генератора одно кольцо съелось приблизительно на 0,5 мм. Руками вращая ротор, надфилем сначала выровнял кольцо, затем наждачкой отшлифовал. Кстати, если кольцо сильно поизносилось – около 1,5 мм, то можно не меняя кольца, поменять местами провода щеток (ювелирная работа), тогда начнет стачиваться другое (целое) кольцо и жизнь ротора продлится.
Однако главной целью было исследование работы схемы управления генератором.
Было исследовано три блока управления генераторами.
Два блока были рабочих, а один не выдавал импульсы на щетки ротора:
Приглядевшись к контактам на плате блока, было видно, что один контакт (место пайки) был затемнен. Это контакт управления щетками. Пропайка помогла, работоспособность блока была восстановлена.
Все эти блоки внешне имеют разную форму, но работают одинаково. Схема подключения блока на авто:
Схема отличается только тем, что обмотки статора подключены треугольником.
Чтобы блок управления (регулятор) исследовать отдельно на столе, надо иметь регулируемый блок питания (БП) с максимальным пределом напряжения не менее 18 -20 вольт и током желательно не менее 2 А. Отдельно маломощный (сетевой) трансформатор, который будет имитировать вращение ротора, можно от старого зарядного устройства или калькулятора (телефона) с выходным переменным (50 Гц) напряжением 5 – 9 вольт. Генератор импульсов с ШИМ, частотой 130 Гц. (Можно просто импульсный генератор, не обязательно, но лучше на частоте около 130 Гц, тогда проверится одна точка характеристики). Желательно осциллограф, но работоспособность блока можно проследить и без осциллографа (а светодиодом).
Схемы подключения для исследования:
Подсоединяем все, согласно схемы. Сначала проверяем регулятор без задействования управляющего разъема от ЭБУ.
Выставляем напряжение на БП около 17 вольт. Включаем трансформатор. “Импульсы” от трансформатора “включают” схему регулирования в блоке (регуляторе). При повышенном напряжении на БП (около 17 вольт) обмотка возбуждения ротора не подмагничивается, поэтому лампа, подсоединенная к щеткам, не горит. При снижении напряжения до 15,7 вольт появляется начальный ток подмагничивания ротора, лампа начинает слегка светиться.
Медленно продолжаем снижать напряжение на регуляторе (на БП). При достижения напряжения стабилизации (выходного напряжения генератора) появляется ток в обмотке возбуждения- лампа начинает резко загораться. Осциллограф показывает ШИМ сигнал в обмотке возбуждения с тактовой частотой около 130 Гц. Во всех трех образцах лампа начинает светиться при напряжении 14,13 вольт.
При дальнейшем снижении выходного напряжения генератора (менее 13,8 В) ток подмагничивания ротора- постоянный (без шим), лампа горит в полную яркость. Т.е. вывод: регулирующая часть схемы (без задействования разъема от ЭБУ) работает. Поэтому если горит лампа зарядки аккумулятора, то разъем с генератора лучше снять и ездить с напряжением заряда по умолчанию.
Теперь задействуем разъем управления генератором.
Здесь номера контактов 1, 2, 3, начиная слева на право.
У разъема управления 3 контакта.
1й контакт- измерительный (щуп). Схема поддерживает (стабилизирует) напряжение в той точке, куда подключен провод с 1-го контакта.
Сначала исследуем включение схемы только при подключенном контакте 1 к БП. (2й и 3й- в воздухе). При задействовании контакта 1, начальное подмагничивание начинается при 20,6 вольт. Сигнал ШИМ на щетках:
а напряжение стабилизации составит 13,63 вольт.
2й контакт-это управление от ЭБУ, 3й контакт -сигнал на щетках генератора отправляемый в ЭБУ.
Схема подключения
Контакт 3 информационный. Его работоспособность можно отследить (кроме осциллографа) светодиодом. Изменение его яркости говорит о работоспособности выхода схемы. Сигнал на контакте 3 повторяет сигнал ШИМ на щетках, только (относительно земли) сигнал инвертированный.
Размах сигналов здесь от 0 до +Е. Желтый сигнал –выходной, на осциллографе сдвинут вниз для наглядности.
По контакту 2 ЭБУ управляет напряжением стабилизации генератора (регулятора напряжения).
Управляется регулятор сигналом ШИМ от ЭБУ той же частотой, что и на щетках генератора (около 130 Гц).
Подсоединяем все, согласно схеме.
Выставляем напряжение на БП 16 вольт, включаем ШИМ генератор, включаем трансформатор. Лампа слегка светится, на ротор подаются импульсы минимальной длительности (начиная с 20,6 вольт).
это минимальный начальный ток подмагничивания (возможно для лучшего выхода на рабочий режим при скачках напряжения генератора). Начинаем уменьшать напряжение на БП, пока не начнет резко включаться лампа. Меняя скважность импульсов управления, можно получить разные моменты включения схемы.
Синий сигнал- это ШИМ непосредственно на щетках, желтый- это ШИМ управления (на контакте 2). На блоке питания напряжение и ток потребления.
Снятый график зависимости выходного напряжения от скважность сигнала ШИМ выглядит таким образом.
На авто схема работает так. При включении зажигания на контакте 2 сразу появляется сигнал с малой скважностью.
После запуска движка появляется управляющий сигнал со скважностью, соответствующей напряжению, вычисленному ЭБУ в данный момент. (Около 50 %).
Здесь внизу сигнал управления от ЭБУ (контакт 2), вверху- сигнал на щетках генератора (контакт 3). На щетках сигнал “дышит”- работает стабилизация выходного напряжения.
Таким образом, в холод, тепло- разная скважность. Так же при включении обогрева стекла, скважность слегка уменьшается, затем плавно переходит в норму. В общем, во время работы ЭБУ все время поддерживает нужное эму напряжение, меняя скважность управляющего сигнала.
Было бы интересно исследовать работающий блок регулятора, но включающий лампу неисправности зарядки. Может быть ЭБУ задает нужное напряжение стабилизации сигналом ШИМ, а у бракованного блока этой скважности соответствует другое выходное напряжение. Т.е. в продажу идут блоки вне допуска выходных параметров (мое предположение). Если это так, то можно поиграться с выводом 1 (подачей на него дополнительного не большого напряжения, например, включив резистор (ток в цепи около 80 микроампер), сдвинув, таким образом, характеристику управления).
Проверка реле регулятора, не отсоединяя его от генератора.Понадобятся: БП, упомянутый выше трансформатор, лампа 21 Вт (используется в тормозах, поворотниках).
Разъем ЭБУ пока не задействуем.
Сначала убедились, что все диоды моста исправные (прозваниваются без разборки и отсоединения моста).
Подключаем БП. Плюс к плюсовому выводу генератора через лампу 21 Вт, минус на корпус. Момент включения схемы регулирования можно видеть по включению лампы (это и будет напряжением стабилизации). Выставляем напряжение 16 -17 вольт на БП. Подключаем выходную обмотку упомянутого выше трансформатора- один конец на корпус, другой- к выводу- соединению вывода обмотки статора с регулятором. Теперь медленно уменьшаем напряжение на БП. При напряжении около 14,3 вольт регулятор подаст ток в ротор и лампа засветится.
Здесь при напряжении 14,44 вольт тока в цепи еще нет, а при напряжении 14,2 В
Ток в цепи уже есть и лампа горит.
Отключаем вывод трансформатора, лампа погаснет. Первая часть схемы (без участия ЭБУ) работает.
Теперь проверяем работоспособность генератора с разъемом от ЭБУ.
Подключаем по схеме:
Сначала подключаем к БП только вывод 1– это вывод (щуп) для измерения (контроля) регулирующего напряжения (выводы 2 и 3 – в воздухе).
Медленно уменьшаем напряжение на БП. В этом случае лампа включится при 13,6 вольт, выключится при 13,7 , если повысить напряжение.
В первом опыте после включения лампы не большое повышение напряжения не выключит лампу, т.к. лампа будет мешать повышению напряжения на клемме генератора.
Теперь проверяем работоспособность выводов 2 и 3. Подсоединяем вывод 3, согласно схемы. По изменению яркости светодиода в момент включения лампы можно судить о работоспособности выхода регулятора.
Проверка вывода 2. Конечно, надежнее проверить вход 2 с применением генератора, но проще проверить работоспособность можно и так.
Выставляем на БП 17 - 18 В, включаем трансформатор. Теперь соединяем контакт 2 на землю. Медленно уменьшаем напряжение. Лампа включится при 16,2 вольт, выключится при 16,3 В. В этом промежутке напряжений светодиод будет слегка мерцать (это ШИМ сигнал на роторе). Если слегка уменьшить напряжение 15,5 - 16 В, (контакт 2 все еще на земле, лампа горит) , а потом контакт 2 отсоединять от земли и быстро опять соединять, то можно поймать момент, когда лампа погаснет. Это либо генератор выключился (как бы на вход 2 пришел “код выключения”), либо изменился (уменьшился) уровень стабилизации регулятора (в момент “дребезга” контакта), тогда при уменьшении напряжения на БП лампа снова включится при меньшем напряжении, например, 13,6 В. (а включится при 13,7В). Если с первого раза этот опыт не получится, то его можно неоднократно повторить. На этом проверка заканчивается, регулятор (и генератор) работает.
P.S. Для практического понимания работы РР можно еще посмотреть ссылки
Неисправности генератора (сообщение #16265178) ,
Обслуживаем АКБ. Снятие /установка. (сообщение #16539609) .