Осциллограмма генератора автомобиля: диагностика генераторов без разборки • CHIPTUNER.RU

Содержание

диагностика генераторов без разборки • CHIPTUNER.RU

ОСЦИЛЛОГРАФ В ДИАГНОСТИКЕ

Диагностика генераторов без разборки

©Владимир Селиверстов

Очень часто встречаются машины в которых после запуска двигателя горит или едва тлеет лампа зарядки АКБ, но в остальном владельцев ничего не беспокоит. Зарядка есть – 13,5 – 14,2В. Единственное НО… при включении потребителей, напряжение на клеммах АКБ падает до 13,3 – 12,6В. Тут уже понятно, что неисправен генератор. Придется его снимать и ремонтировать. Перед тем как приступить к демонтажу и ремонту, для начала неплохо бы знать, в чем причина неисправности и что необходимо заменить в нем для её устранения. Для предварительного диагноза я воспользуюсь мотор – тестером MTS-5100 в режиме осциллограф. Подключаю его к 61 контакту генератора, т.е. на провод обмотки возбуждения и по полученной осциллограмме уже можно судить о причине неисправности. Также найти её можно и с помощью обычного осциллографа, или омметром, но только после снятия и разборки генератора.

1. Осциллограмма исправного генератора.

2. Если значение напряжение возбуждения больше половины напряжения АКБ, а должно равняться половине, то увидим такую осциллограмму, которая слабо отличается от осциллограммы исправного генератора, но тем не менее неисправность присутствует. При этом лампа зарядки АКБ на приборной панели полностью гаснет после запуска двигателя, т.е. так как и должно быть.

 

3. Далее – неисправный выпрямительный диод или его цепь. От чрезмерной нагрузки и плохого контакта клемм выпрямительного блока с клеммами статора, оплавилась пластмасса и сгорела дорожка между двумя выпрямительными диодами, что равносильно обрыву в самом диоде. Лампа зарядки АКБ на приборной панели горит ярко.

 

4. На осциллограмме видим обрыв в дополнительном диоде. Лампа зарядки АКБ на приборной панели горит очень тускло, едва заметно.

 

5. Если сопротивление дополнительного диода больше положенного, в данном случае 1090 Ом против 830 Ом у двух остальных, то увидим такую осциллограмму. Лампа зарядки АКБ на приборной панели горит тускло.

6. Ниже в одной осциллограмме сразу три неисправности: обрыв в одном и повышенное сопротивление(1260 Ом) в другом дополнительных диодах, плюс к этому же завышенное напряжение на обмотке возбуждения – 11,7В. Лампа зарядки АКБ на приборной панели горит очень ярко, как при включении зажигания, а при перегазовках вспыхивает еще ярче.

После замены приборной панели на исправную, с выходным напряжением возбуждения равным 6,7В, осциллограмма изменилась.

 

Автомобиль Шевроле-Нива с генератором 2112 расположенным снизу справа. Лампа заряда АКБ периодически вспыхивает и гаснет. Напряжение заряда АКБ держится стабильно – 13,3В. После снятия генератора обнаружил, что на него сверху из патрубка катает тосол. Именно в тот момент когда капля попадала внутрь генератора, загоралась лампа зарядки АКБ на приборной панели.

 

 

Когда разобрал генератор, блок диодов был покрыт белым налетом, который образовался от высохшего тосола.

 

 

Генератор.Проверка генератора электронным осциллографом | AUTOFIZIK.RU / авторемонт

Схема соединений для проверки генератора осциллографом

1 – контрольная лампа 12 В, 3 Вт;
2 – генератор;
3 – вольтметр;
4 – реостат;
5 – амперметр;
6 – выключатель;
7 – аккумуляторная батарея

Осциллограф позволяет по форме кривой выпрямленного напряжения точно и быстро
проверить исправность генератора и определить характер повреждения.

Для проверки соберите схему согласно рисунку. Отсоедините провод общего вывода трех
дополнительных диодов от штекера «В» регулятора напряжения и примите меры, чтобы
наконечник отсоединенного провода не замкнулся с массой генератора. К штекеру «В»
регулятора присоедините провод от аккумуляторной батареи через контрольную лампу 1.
Таким образом, обмотка возбуждения будет питаться только от аккумуляторной батареи.

Включите электродвигатель стенда и доведите частоту вращения ротора до 1500–2000
мин–1. Выключателем 6 отключите аккумуляторную батарею от клеммы «30» генератора и

реостатом 4 установите ток отдачи 10 А.

Форма кривой выпрямленного напряжения генератора

I – генератор исправен;

II – вентиль пробит;

III – обрыв в цепи вентиля (обмотке
статора)

Проверьте по осциллографу напряжение на клемме «30» генератора. При исправных
вентилях и обмотке статора кривая выпрямленного напряжения имеет пилообразную
форму с равномерными зубцами (I). Если имеется обрыв в обмотке статора либо обрыв
или короткое замыкание в вентилях выпрямительного блока – форма кривой резко
меняется: нарушается равномерность зубцов и появляются глубокие впадины (II и III).

Проверив форму кривой напряжения на клемме «30» генератора и убедившись, что она
имеет нормальный вид, проверяют напряжение на штекере «61» или на наконечнике
провода, отсоединенного от штекера «В» регулятора напряжения. Эти точки являются
общим выводом трех дополнительных диодов (см. рис. Схема соединений генератора),
питающих обмотку возбуждения при работе генератора. Форма кривой напряжения здесь
также должна иметь правильную пилообразную форму. Неправильная форма кривой

свидетельствует о повреждении дополнительных диодов.
 

Диагностика неисправности генератора осциллографом | Автоманьяки

Маленькое предисловие. В подавляющем большинстве случаев и сервисов, выявление неисправности неисправности автомобильного генератора производится с помощью “лампы-контрольки”, а в лучшем случае, с помощью мультиметра. Это самые устоявшиеся методы дефектовки. При этом необходимо обязательно разобрать генератор. Отдельно протестировать: реле-регулятор, конденсатор, диодный мост, обмотки статора/ротора на обрыв, КЗ на корпус и межвитковое замыкание. Это только что касается электрической части.

Если для основного типа поломок, этих “дедовских” методов достаточно, то есть такие неисправности, которые ни “контролькой”, ни мультиметром не определить. Раньше для таких методов существовали специальные стенды-тестеры. Которыми естественно не располагает большинство СТО. Хоть и кондово, но громоздко…

Высшим же пилотажем, определения неисправности является способ при котором разбирать на модули генератор не нужно. Достаточно снять с него осциллограмму генерируемого напряжения. И уже по результатам анализа последней, точно указать неисправность. А-то и несколько. Повторюсь, не разбирая сам генератор!

Именно таким способом, ваш покорный слуга и пользуется. Сегодня на столе генератор с автомобиля Газель-Бизнес. Загорелась “контролька” в приборке. То горит, то тухнет. При работе на ХХ напряжение на клеммах АКБ составило 13,7 вольт. Что явно меньше, чем необходимо и служит сигналом к проверке. 

Собираю схему для тестирования генератора на своём токарном станке. Чем хорош станок, тем что есть возможность точно дозировать частоту вращения шпинделя генератора.

Подаём напряжение на возбуждение, включаем станок, снимаем осциллограмму.

В ролике, я допустил ошибку при оценке осциллограммы из-за малой вертикальной развёртки. Я диагностировал обрыв диода или обрыв обмотки статора. Но при более детальном анализе, явно прослеживается только обрыв диода цепи возбуждения. Осциллограммы похожи и отличаются нижними “хвостами”.

В итоге, вот так за две минуты диагностировано два дефекта: обрыв диода цепи обмотки и неисправное реле регулятор. Клиенту сказано привезти выносное реле трёхпозиционное и новый диодный мост.

После замены диодного моста и реле-регулятора, генератор заработал в штатном режиме, обеспечивая устойчивую зарядку на ХХ.

Я же, ради интереса прозвонил дефектный диодный мост и нашёл проблемный диод. Как оказалось, он не был в полном обрыве. Падение опорного напряжения на нём составляло более вольта. Вот это и являлось дефектом. А в реле-регуляторе помимо глючной схемы ограничения были ещё стёрты в ноль щётки…

Поделиться ссылкой:

Проверка генератора автомобиля с помощью осциллографа

При проведении тестирования генератора, для визуального анализа амплитуды и формы, выдаваемого им напряжения, очень удобно пользоваться осциллографом. Осциллограф покажет, насколько корректно работает генератор и распознает причину поломки.

 Самые распространённые дефекты, которые помогает выявить проверка осциллографом:

  • Пробой или обрыв диода в диодном мосту;
  • Замыкание обмоток статора (межвитковое, на корпус статора или межобмоточное).

Если неисправность присутствует, в этих ситуациях, будут большие пульсации напряжения (большая переменная составляющая).

Методика диагностики

Использование осциллографа при тестировании автогенератора, позволит минимизировать перечень возможных поломок. Осциллограф применяется во многих областях электроники. При проверке генератора, осциллограф поможет увидеть форму сигнала и определит, присутствует ли сигнал вообще. Но, всегда стоит помнить о том, что анализ рабочего состояния генератора, при помощи осциллографа, проводится, опираясь на амплитуду колебаний выходного напряжения.

Существуют еще некоторые особенности процедуры, о которых необходимо знать. Сложность проведения проверки осциллографом заключается в потребности получить стабильную осциллограмму. Даже когда проверка проходит успешно, необходимо уметь верно и грамотно трактовать полученные результаты. Разобраться в результатах проверки может специалист с соответствующей квалификацией и опытом работы в этой области.

Профессиональное оборудование для диагностики генератора

Осциллограф – это простой способ проверки, который не подходит для диагностики всех генераторов и любых автомобилей. Именно поэтому в сервисах и СТО для проведения качественной диагностики используется профессиональное оборудование (стенды и инструменты).

Например, стенд MS006 проверяет 12 и 24-вольтовые автогенераторы (с максимальной нагрузкой 50А и 25А соответственно). Стенд помогаетопределить причину поломки, протестировать генератор после ремонта. Он уже оборудован осциллографом, может распечатать результаты диагностики и имеет еще множество дополнительных возможностей.

Стенд для тестирования генераторов и стартеров MS002 COM проверяет генераторы 12В до 200А и 24В–100А. Питается от 3-х фазной сети с напряжением 380В.

Стенд MS004 COM подходит для диагностики стартеров и генераторов. Максимальная нагрузка для 12В генераторов – 100А, для 24В генераторов – 50А, такой нагрузки достаточно, чтоб проверить агрегат на работоспособность. Питается стенд от однофазной сети 220В. Компактный стенд подходит для небольших мастерских, легко размещается на рабочем столе специалиста автосервиса.

Смотрите больше информации о профессиональном оборудовании MSG Equipment для автосервисов и СТО на нашем сайте.

Полезные статьи по автодиагностике - Школа Пахомова

Измерения, выполняемые мотортестером

Мотортестер – прибор универсальный, позволяющий произвести большое количество измерений. Попытаемся выстроить систему и свести все измерения в несколько групп:

  • измерение напряжений и токов;
  • получение осциллограмм систем зажигания;
  • получение осциллограмм давлений;
  • исследование датчиков и исполнительных механизмов.

Рассмотрим каждую из групп по порядку.

Напряжения и токи

Сам термин «мотортестер» воспринимается как «тестер двигателя», хотя применять его можно не только для работы непосредственно с мотором. На самом деле возможна работа с электропроводкой, проверка стартера, аккумулятора, генератора, электробензонасоса, поиск утечек тока и т.п. При этом измеряются напряжения, токи, причем токи значительные, например, стартерный ток.

Рассмотрим пару аккумулятор-стартер. Для проверки их состояния можно один канал в режиме измерения напряжения подключить к клеммам аккумулятора, а к другому присоединить токовые клещи и настроить его для измерения стартерного тока. Затем выполнить запуск двигателя и оценить полученные осциллограммы. 

Необходимо оценить просадку напряжения аккумулятора и бросок тока стартера в момент начала прокрутки. Просадка напряжения до 10-11 В считается нормальной. Значительная просадка напряжения (до 6-8 В) приводит к невозможности запуска двигателя. Обычно средний ток прокрутки составляет около 100-200 А.

Конкретное значение сильно зависит от конструкции стартера, конструкции и состояния двигателя, свойств моторного масла и некоторых других факторов. Поэтому имеет смысл наработать собственный опыт, проведя измерения стартерного тока двигателей тех автомобилей, с которыми вам чаще всего приходится работать. При наличии такого опыта легко выявить проблему в паре стартер-аккумулятор.

На рисунке изображена осциллограмма тока стартера с изношенными щетками. Обратите внимание на характерные провалы осциллограммы тока, соответствующие пропаданию нормального контакта между щетками и ламелями ротора.

Помимо проверки стартера, можно убедиться в исправности генератора. Для этого измерительный канал мотортестера подключается к клемме D генератора и производится съем осциллограммы при работающем двигателе. Вход мотортестера может быть закрытым.

Еще одна область применения мотортестера – поиск утечек тока. Нередко после даже непродолжительного простоя автомобиля, например, в течение одного дня, аккумулятор оказывается разряженным до такой степени, что запуск двигателя становится затрудненным либо невозможным.

На первый взгляд никакие нагрузки к аккумулятору не подключены, лампы не горят, но тем не менее разрядка происходит. В подобной ситуации может помочь применение токовых клещей мотортестера. Их необходимо установить на провод от плюсовой клеммы аккумулятора и запустить прибор в режиме самописца на измерение тока. Как правило, при этом обнаруживается значительная утечка тока, до 3..10А.

Затем последовательно отключаются предохранители и разъемы жгутов, одновременно ведется наблюдение за осциллограммой тока. Рано или поздно обнаруживается цепь, при отключении которой ток приходит в норму. Дальнейшее обследование цепи приводит к проблемному элементу. Как показывает практика, часто причиной утечек бывают неисправные выпрямительные диоды в генераторе. Возможны также проблемы в установленной охранной системе, залипание реле во включенном состоянии и т.п.

Проверка качества электрического контакта 

Проверка надежности электрического соединения – еще одна операция, выполняемая мотортестером. Из практических наблюдений можно сделать вывод, что проблема плохого контакта в соединениях, к сожалению, явление достаточно частое и характерное не только для отечественных автомобилей, но и для иномарок. Чаще всего это соединение с общим проводом («массой»), поэтому в качестве примера приведем именно его. 

Для примера на рисунке в качестве нагрузки изображено подключение к «массе» лампы, хотя это может быть стартер, вентиляторы, обогреватель стекла и т.д. Если контакт с «массой» хороший (случай а), то сопротивления в месте соединения нет. Строго говоря, оно там всегда есть, но пренебрежимо мало, и не создает значительного падения напряжения при прохождении по цепи электрического тока. В том случае, если место контакта ненадежно (имеется пленка окислов, электроэрозионный износ поверхности и т.п.), то фактически в месте контакта появляется паразитное сопротивление (случай б). При прохождении по такому соединению тока на сопротивлении возникнет паразитное падение напряжения, которое зависит от силы тока и может составлять до нескольких вольт. 

Методика применения мотортестера в этой ситуации такова. Прибор настраивается на измерение напряжений до 15 вольт и запускается самописец. Щупы надежно подключаются к «массе» рядом с точкой соединения и к исследуемой цепи, также в районе соединения, и активируется исследуемая цепь. Если на осциллограмме при этом наблюдается возникновение хоть сколько-нибудь значительного напряжения (0.5..1В), соединение ненадежно и требует вмешательства.

Рассмотрим подключение щупов для проведения проверки качества контакта между клеммой и штырем аккумулятора. В этом случае требуется установить щупы мотортестера, как показано на рисунке, и выполнить прокрутку двигателя стартером. В случае появления на осциллограмме значительного паразитного напряжения нужно снять и зачистить клемму.

Мотортестер, ваш помощник: итоги 5 части

Мотортестер можно применять для измерения напряжений и токов, при этом оценивается состояние аккумулятора, стартера, генератора, электробензонасоса.  Можно выполнить поиск места утечек тока, оценить надежность электрических соединений.

Все материалы цикла "Мотортестер, ваш помощник":

Мотортестер, ваш помощник. Часть 1

Мотортестер, ваш помощник. Часть 2

Мотортестер, ваш помощник. Часть 3

Мотортестер, ваш помощник. Часть 4

Мотортестер, ваш помощник. Часть 6

Мотортестер, ваш помощник. Часть 7

Мотортестер, ваш помощник. Часть 8

Из-за чего возникают пульсации напряжения в бортовой сети автомобиля. | Электроник

В автомобиле устанавливается два источника электроэнергии. Это аккумулятор и генератор. Они дополняют друг друга и могут долго работать только в том случае, если оба находятся в нормальном состоянии.

Аккумулятор служит для того, что бы питать электрооборудование автомобиля в тот момент, когда двигатель еще не запущен. Но как только он заведется, в работу вступает генератор. С этого момента напряжение в бортовой сети автомобиля увеличивается с 12,5 до 14 вольт. Аккумулятор начинает потреблять ток от генератора и восстанавливать свой заряд.

Напряжение в бортовой сети автомобиля поддерживается на определенном уровне. Если завести двигатель и померить его вольтметром, то оно будет находиться в пределах 14 вольт и не меняться при увеличении оборотов и включении нагрузок.

Поддерживает его на одном уровне регулятор напряжения. Именно благодаря ему возможен контроль выходной характеристики генератора.

Если посмотреть осциллограмму напряжения в бортовой сети при работающем двигателе, то она будет идеально ровная без каких либо пульсации. Но если снять клемму с аккумулятора, то сразу же появится множество помех.

Осциллограмма напряжения при снятии клеммы с аккумулятора.

Напряжение генератора не изменяется, но появляются пульсации, пики которых превышают 20 вольт.

Что может быть источником микропульсаций напряжения.

Появление помех при снятии клеммы с аккумулятора может быть связанно с работой регулятора напряжения либо с системой зажигания. При работе двигателя на холостом ходу напряжение на катушках зажигания находится на уровне 10 киловольт. Возможно, появление микропульсаций связано именно с этим.

Для того, чтобы точно определить, что является источником нужно отключить генератор от бортовой сети автомобиля и завести двигатель.

После этого нужно посмотреть осциллограмму напряжения на выходной клемме генератора.

Осциллограмма.

Пульсаций стало меньше, но они все равно присутствуют. Видимо та часть импульсов, которая возникала из-за работы системы зажигания, не попадает на генератор и по этому, их меньше.

Возможно источником тех пульсаций, которые остались является регулятор напряжения. Если создать большую нагрузку на генератор, то эти пульсации могут пропасть.

Вывод.

При снятии клеммы с аккумулятора при работающем двигателе, в бортовой сети автомобиля появляются пульсации напряжения. Их источником является система зажигания и посторонние помехи. Сам генератор не создает практически не каких помех, а если увеличить нагрузку, то и те которые присутствуют пропадают.

Импульсы напряжения, которые возникают при работе системы зажигания, могут повредить электронику, которая установлена на автомобиле. Аккумулятор гасит эти импульсы на себе. Именно по этой причине, не рекомендуется снимать клемму с него, при работающем двигателе.

В этой статье подробно рассказано и показано в осциллограммах как ведет себя напряжение при снятии клеммы с аккумулятора и что будет, если в этот момент включить электропотребители.

А здесь написано, как поведет себя напряжение, если при снятии клеммы подключить к ней конденсатор.

На этом все, надеюсь, что статья была полезна. Если это так, то ставьте лайк, и подписывайтесь на канал, дальше планируется много интересного.

Можете еще прочитать следующие статьи:

Как будет работать двигатель с уменьшенными зазорами в свечах зажигания..

Какой ток потребляет стартер в мороз и при положительной температуре. Сравнил.

В свече зажигания есть одна важная деталь, о которой знают только профессионалы.

По этой причине часто сгорают катушки зажигания в автомобиле.

Диагностика АКБ и генератора при помощи средств диагностики автомобиля.

Для проверки АКБ и генератора предназначено испытание Электрика ®Генератор

Для диагностики необходимо подключить кабель ШС4-2М,подключенный ко входу «IN4», с помощью переходников «ШП-КГ» подключить к аккумулятору автомобиля – маркированный кольцом конец - к клейме «+», второй – к клейме «-». Иногда для более подробной диагностики неисправностей генератора полезно подключать красный разъем типа «крокодил» («+») не к плюсовой клемме аккумулятора, а к клемме питания генератора. В этом случае оценивается также качество провода и соединений.

Для показа оборотов и возможности просмотра осциллограммы с угловой разверткой необходимо подключить индуктивные или емкостные клещи ко вторичным цепям зажигания или подключиться к клемме «-» катушки зажигания (с помощью кабеля ШС4-1М подключенного ко входу «IN2» и переходника «ШП-КГ»). Для измерения тока зарядки можно подключить токовые клещи КТ-4Н ко входу EXT.

Испытание генератора проводится в несколько этапов.

1. Калибровка «0» токовых клещей. Напряжение на клеммах АКБ при выключенных потребителях энергии должно быть в пределах 12,6…13,6 В.


2. На 20-30 секунд включается ближний свет для проверки заряженности АКБ.

Напряжение не должно упасть ниже порогового уровня (зоны допусков показаны на шкалах в виде бирюзовых прямоугольников). Примерная зависимость между напряжением АКБ и степенью разряженности приведена в таблице:

Напряжение АКБ, В 12,6 и > 12,0 11,6 11,3 10,5
Степень разряженности, %

3. На заведенном двигателе, на холостом ходу проверяется напряжение на клеммах аккумулятора. Напряжение и пульсации должны укладываться в допуски (напряжение батареи должно быть в пределах 12,8..14,2 В).

4. Проверяется напряжение на оборотах 2000±200 об/мин. Напряжение и пульсации должны укладываться в допуска (напряжение батареи должно быть в пределах 13,8..14,2 В). Включить фары (дальний свет). Напряжение батареи должно находиться в тех же пределах.

Если напряжение батареи увеличивается с ростом частоты вращения двигателя и падает при включении нагрузки (фар), то неисправен регулятор напряжения.

Если напряжение батареи, ниже нормы и при включении фар (частота вращения 2000±200 об/мин) уменьшается, причиной может быть слабое натяжение ремня привода генератора, неисправность генератора или неисправность регулятора напряжения.

Если напряжение батареи ниже нормы и при включении фар (частота вращения 2000±200 об/мин) остается практически неизменным, то причиной является неисправность регулятора напряжения.

Если напряжение батареи выше нормативного значения, то возможны следующие причины:

- плохой контакт регулятора напряжения с “массой” автомобиля;


- повышенное переходное сопротивление в цепи возбуждения генератора;

- плохое соединение “массы” между двигателем и кузовом автомобиля;

- неисправность регулятора напряжения.

На рисунке представлена осциллограмма правильной работы генератора.

При просмотре в режиме градусной развертки в моменты срабатывания системы зажигания на осциллограмме будут видны всплески (на 4-х цилиндровом двигателе в районе 180 град.). Это не является признаком дефекта системы зарядки.

При наличии каких-либо дефектов (обрыв обмотки генератора, пробой диодов), осциллограмма сигнала резко изменится.

Постоянный повышенный уровень пульсаций может быть из-за плохого контакта генератора с аккумулятором.

Если отсутствует зарядный ток с генератора (неисправен реле-регулятор, контактные кольца, щетки или обмотки ротора), то пульсации отсутствуют, а напряжение при заведенном двигателе не достигает минимально допустимого.

При выходе из строя отрицательного диода (пробой) осциллограмма пульсаций примет следующий вид:

Если неисправен положительный диод (обрыв), то осциллограмма примет следующий вид:


При пробое положительного диода осциллограмма работы генератора примет следующий вид:

При обрыве обмотки статора осциллограмма работы генератора примет такой вид:

Полученные результаты занести в таблицу:

№ п/п Время заряда t, мин Напряжение заряда U, В Ток заряда I, А Температура T, 0С
1.        

Контрольные вопросы:

1. Из каких основных частей состоит аккумулятор? Каково их на­значение?

2. Какой химический состав активной массы положительных и отрицательных пластин?

3. Какие химические реакции проходят на положительной пла­стине, отрицательной пластине при разряде аккумулятора?

4. Какие химические реакции проходят на пластинах при заряде аккумулятора?

5. Из какого материала изготавливаются несущие части пластин аккумуляторов?

6. Каково назначение сепараторов в аккумуляторной батарее? Почему размеры сепараторов превышают размеры электродов?

7. С какой целью в сплав для решеток электродов свинцового ак­кумулятора добавляется сурьма?

8. Какие основные недостатки имеют аккумуляторные батареи, решетки электродов которых изготовляются из сплава свинца с содержа­нием более 4,5 % сурьмы?

9. Какие существуют способы соединения аккумуляторов в бата­рее? Укажите их преимущества и недостатки.

10. Какие параметры аккумулятора считаются основными?

11. При каких условиях определяется номинальная емкость акку­муляторной батареи?

12. Что такое номинальные напряжение, ток, емкость автомобиль­ных аккумуляторов?

13. От чего зависит ЭДС аккумуляторной батареи? Чем отличается напряжение батареи от ЭДС?

14. Как изменяется емкость аккумуляторной батареи с ростом раз­рядного тока и понижением температуры электролита? Почему?

15. Что представляет собой вольтамперная характеристика акку­муляторной батареи? Каким образом по ней можно определить внутреннее сопротивление?

16. Что такое резервная емкость малообслуживаемых и необслу­живаемых батарей? Что характеризует этот показатель?

17. Что представляет собой электролит аккумулятора и какова его плотность?

18. Как приготовляется электролит для свинцовой аккумуляторной батареи?

19. Указать причины саморазряда аккумуляторной батареи.

20. Какие существуют способы заряда аккумуляторных батарей? Указать их преимущества и недостатки.

21. Указать признаки окончания заряда автомобильной аккумуля­торной батареи.

22. Чем опасен перезаряд аккумулятора?

23. Какие штатные средства контроля заряда аккумуляторной ба­тареи применяются на автомобилях?

24. Какие причины могут вызвать выплескивание электролита из вентиляционных отверстий во время заряда аккумуляторной батареи?

25. Указать условия хранения аккумуляторов.

26. Какие причины могут вызвать быстрое понижение уровня электролита в аккумуляторной батарее?

27. Какие особенности имеют малообслуживаемые и необслужи­ваемые аккумуляторные батареи? Укажите их преимущества.

28. Какими способами можно определить полярность выводных клемм аккумуляторной батареи?

29. Как обозначаются автомобильные аккумуляторы?

30. Каково назначение генератора?

31. Как устроен генератор?

32. По каким конструктивным характеристикам различают генераторы?

33. Каково назначение (например, полюсов статора, якоря), и какую функцию этот узел (элемент) генератора выполняет?

34. Каков принцип действия генератора?

35. Каковы основные параметры генератора?

36. Каковы основные характеристики генератора?

37. Какие факторы обуславливают выбор генератора для конкретного автомобиля?

38. Как работает генераторная установка?

39. В чем преимущество генератора переменного тока с выпрямителем по сравнению с генератором постоянного тока?

40. Какие основные неисправности могут быть у генератора?

41. Как проводится техническое обслуживание генератора

Литература:

1. Ютт В.Е. Электрооборудование автомобилей. -М.: Транспорт, 2000.

2. Чижков Ю.П., Акимов А.В. Электрооборудование автомобилей. Учебник для вузов. - М.: Изд-во За рулем, 2000.

3. Диагностика электронных систем автомобиля приборами НПП «НТС». – Самара: НПП «НТС», Изд. 12-е доп. 2010. – 240 с. Электронный учебник.

4. Мотор-тестер МТ – 10. Руководство по эксплуатации.

5. Системы распределенного впрыска топлива автомобилей ВАЗ – устройство и диагностика ТИ 3100.25100.12021/ Сост. А.В.Шишков. – Тольятти: ИТЦ Автотехобслуживание, 2003. – 128 с.

Поиск и устранение неисправностей генератора с помощью осциллографа

Что такое генератор?

Поиск и устранение неисправностей генератора с помощью осциллографа без предварительного знания основного принципа работы генератора может стать весьма запутанным и непонятным. Следующие объяснения кратко просветят вас относительно генераторов переменного тока и их концепции работы, давайте рассмотрим это.

Генератор переменного тока - это электромеханическое устройство, способное преобразовывать приложенную извне механическую энергию в электрическую за счет электромагнитной индукции

, генерируемой вращательным движением его вала.

Современный генератор переменного тока может состоять из следующих основных элементов:

Узел центральной вращающейся обмотки возбуждения, называемый ротором.

Стационарный узел индукционной обмотки вокруг ротора, называемый статором.

Диодная сеть или выпрямитель.

Прецизионный блок схемы, называемый регулятором напряжения, в настоящее время часто включается во внешний алюминиевый корпус генераторов переменного тока.

Как работает генератор переменного тока

Генератор, вероятно, является наиболее важной частью каждого автомобиля и наиболее широко используется здесь.Его функционирование можно лучше понять, изучив различные этапы работы типичного автомобильного генератора переменного тока.

Давайте рассмотрим различные этапы его работы:

Для запуска генератора переменного тока некоторое количество энергии поступает от заряженной батареи и подается на обмотку возбуждения ротора через регулятор напряжения. Якорь ротора мгновенно создает вокруг себя сильное магнитное поле и взаимодействует с узлом статора. Действие заставляет ротор вращаться.Магнитное поле вращающегося ротора вокруг статора индуцирует сильный переменный ток в обмотках статора. Это напряжение подается в камеру зажигания, где преобразуется в искру высокого напряжения. Искра воспламеняет имеющуюся топливную смесь, чтобы вызвать взрыв и запустить двигатель. Поскольку двигатель соединен с ротором генератора через шкив и ременной механизм, он поддерживает вращение ротора. Ротор теперь освобождает аккумулятор и начинает вращаться от мощности двигателя. После этого напряжение статора генератора переменного тока используется исключительно для зарядки аккумулятора и питания другого электрического оборудования.

Регулятор напряжения специально включен для строгого контроля уровня заряда аккумулятора путем соответствующей корректировки выходного тока статора. Корректировки производятся путем соответствующего увеличения или уменьшения тока возбуждения ротора.

Например, пока подключенная батарея не заряжена полностью, регулятор поддерживает более высокий уровень тока в обмотке возбуждения ротора; это увеличивает его электромагнитное воздействие на обмотку статора, что, в свою очередь, подает большее количество тока к батарее.Этот процесс начинает обратный, поскольку аккумулятор постепенно полностью заряжается.

В первую очередь, статор может состоять из трех наборов обмоток, каждая из которых расположена по-разному.

Обычно вышеупомянутые обмотки существуют в двух типах конфигураций, а именно в схеме звезды и треугольника, как показано на схемах. Индуцированный ток от этих обмоток дает трехфазный выход. Трехфазный выход помогает генерировать больше напряжения даже на более низких скоростях, тем самым делая функции более эффективными.

Когда генератор переменного тока предназначен для выработки электроэнергии из энергии ветра, узел шкив-ремень ротора может быть просто интегрирован в механизм турбины, и описанная выше процедура может быть воспроизведена.

Однако, поскольку основная идея здесь состоит в том, чтобы зарядить подключенную батарею наиболее эффективно, любая неисправность в описанной выше процедуре может существенно помешать результатам. Кроме того, поскольку вся операция включает в себя множество критических электронных и механических этапов, точечное наведение на конкретную загвоздку может быть довольно трудным и может быть правильно обнаружено только с помощью осциллографа.

В следующем разделе показаны различные возможные результаты работы осциллографа при различных неисправностях, которые могут возникнуть внутри генератора переменного тока.

Изображение предоставлено: https://www.autoshop101.com/trainmodules/alternator/alt101.html

Использование осциллографа для поиска и устранения неисправностей генераторов

Чтобы проверить работающий генератор переменного тока с помощью осциллографа, начните процедуру с помощью следующих простых инструкций. :

Запустите двигатель вашего автомобиля или генератор, теперь аккуратно вывинтите аккумулятор из зажимов.

Предполагается, что вы знаете, как использовать осциллограф, в противном случае перейдите по адресу - https://www.doctronics.co.uk/scope.htm,

В общих чертах, вам необходимо выбрать положение переменного или постоянного тока над при тестировании различных форм сигналов, как указано в советах по тестированию, и желательно держать его в парадном положении.

Как показано на следующем рисунке, подсоедините отрицательный зажим «крокодил» прицела к отрицательному выводу или заземлению. Подключите штырь к положительному зажиму, чтобы вам просто нужно было прикоснуться этой точкой штыря к клемме, которая ранее была прикреплена к положительному полюсу аккумулятора.Вы можете получить одно из следующих показаний в соответствии с характеристиками генератора переменного тока:

Типичная осциллограмма, показывающая нормальное рабочее состояние генератора переменного тока, показана на рисунке ниже. Структура кривой также показывает, что генератор работает на высоких оборотах холостого хода.

Обычный генератор переменного тока также должен давать идеально прямолинейный отклик при наблюдении с помощью осциллографа в положении постоянного тока. На рисунке ниже показан один из таких ответов.Здесь мы можем четко наблюдать пропорциональное увеличение напряжения и тока с увеличением скорости генератора переменного тока.

На следующем рисунке показана правильная форма сигнала генератора переменного тока в режиме медленного холостого хода. Здесь мы видим, что формы сигналов более однородны и округлены, чем в режиме быстрого холостого хода. Кривые менее резкие, чем у предыдущего сигнала.

Как уже говорилось, современный генератор переменного тока может состоять из встроенного выпрямительного модуля для требуемого процесса выпрямления.Если какой-либо из задействованных в нем диодов выходит из строя (открывается), эффективность генератора может быть значительно снижена и может повлиять на зарядку подключенной батареи. График ниже четко отображает результирующую форму сигнала отказа диода. Кривые также указывают на открытую обмотку или обмотки статора. Шаблоны обычно возникают при низкой скорости холостого хода генератора переменного тока.

Теперь, если скорость увеличивается до быстрого холостого хода, формы сигналов становятся более агрессивными и заметными, как это видно на нижнем рисунке.Во время поиска и устранения неисправностей генератора с помощью осциллографа такие формы сигналов могут вовсе не приветствоваться и, безусловно, отражают надвигающуюся неисправность.

Справочная информация

ПОПУЛЯРНАЯ МЕХАНИКА,

https://www.autoshop101.com/trainmodules/alternator/alt101.html,

https://home.comcast.net/~loudgpz/GPZwelternAlternator/GPaves .html

Форма волны осциллографа интеллектуального генератора Ford Focus

Что такое Fox Intelligent Alternator:

Интеллектуальный генератор переменного тока Ford Focus был первым, в котором была представлена ​​система генератора переменного тока, управляемая электроникой с помощью блока управления двигателем или модуля управления мощностью (PCM).Такая система называется системой «умной зарядки». Большинство автопроизводителей сейчас используют эту систему.

В рамках этой системы генератор работает с максимальной мощностью только тогда, когда это абсолютно необходимо, а аккумулятор поддерживает постоянный, здоровый уровень заряда. О температуре аккумулятора будет судить датчик температуры воздуха на впуске. При низкой температуре аккумулятор может принимать немного более высокое напряжение зарядки, поэтому контроллер ЭСУД заряжает аккумулятор немного более высокой энергией при низкой температуре и уравновешивает скорость заряда с потреблением нагрузки..

Зная, что такое интеллектуальный генератор переменного тока Ford Focus, давайте посмотрим, как выполнять измерения с помощью осциллографа.

Способ подключения осциллографа и генератора:

Канал 1: токовый выход генератора

Подключите токовый пробник к 100X и подключите порт BNC к каналу 1 осциллографа. Подключите токовые клещи к плюсовому кабелю основной батареи, идущему от генератора к батарее. Включите датчик тока и отрегулируйте нулевое значение.

Канал 2: обратная связь от генератора

Подключите разъем BNC и банановую головку к каналу 2 осциллографа. Подсоедините иглу для прокола к положительному разъему тестового провода и подсоедините черный зажим типа «крокодил» к отрицательному разъему тестового провода. Подсоедините черный зажим «крокодил» к массе двигателя. Ланцет обнаруживает контакт 1 мультиштекера генератора.

Канал 3: командный сигнал отправлен на генератор

Подключите разъем BNC и банановую головку к каналу 3 осциллографа.Подсоедините иглу для прокола к положительному (цветному) разъему тестового провода и подсоедините черный зажим типа «крокодил» к отрицательному (черному) разъему тестового провода. Подсоедините черный зажим «крокодил» к массе двигателя. Ланцет обнаруживает контакт 2 мультиштекера генератора.

Настройки осциллографа:

Если ваш осциллограф является моделью для автоматического ремонта серии Macoxin ATO, вам нужно только открыть комплект для автоматического ремонта, выбрать схему зарядки / запуска, а затем выбрать интеллектуальный генератор Fox, нажать OK, осциллограф поможет вам настроить различные параметры .

Если вы используете другой осциллограф, вам необходимо выполнить следующие настройки. Прежде всего, мы отрегулировали коэффициент затухания канала 1 для токового пробника, чтобы он был 100X, а канал 2 и канал 3 были 1X. Тогда тип датчика первого канала - ток, а второго и третьего - напряжения. Вертикальная передача первого канала установлена ​​на 20 А, а второго и третьего каналов соответственно 5 В. База времени составляет 10 мс.

Канал 2 - это мониторинг от генератора.Этот сигнал представляет собой обратную связь с электронным блоком управления двигателем (ЕСМ) для поддержания постоянного прямоугольного сигнала или сигнала широтно-импульсной модуляции. Рабочий цикл сигнала будет меняться по мере увеличения выходной мощности генератора.

Третий канал - это командный сигнал для генератора. Этот сигнал поступает от контроллера ЭСУД и изменяется в зависимости от нагрузки. Это также сигнал с прямоугольной или широтно-импульсной модуляцией. Когда нет нагрузки, по третьему каналу нет сигнала, потому что ECM не обнаруживает, что какое-либо электрическое оборудование включено, за исключением того, что двигатель работает нормально.При полной нагрузке третий канал генерирует сигнал, и регулятор генератора увеличивает ток возбуждения в ответ на него, тем самым увеличивая выходной ток. Независимо от потребляемой мощности, рабочий цикл третьего канала останется практически неизменным.

Токовый зонд первого канала должен быть подключен к положительному полюсу генератора, идущему от батареи, потому что, если токовый зонд подсоединен к отрицательному полюсу батареи, он может показать разницу между током, генерируемым генератором, и током. ток, потребляемый электронной нагрузкой.В этом случае при дополнительной нагрузке на систему текущее показание не сильно изменится. При отсутствии нагрузки зарядный ток генератора составляет около 14 ампер. Когда мы включаем нагрузку (например, обогреватель стекол, основная фара, нагнетатель обогрева, работающий на полной скорости и т. Д.), Выходной ток увеличивается примерно до 70 ампер.

Мы можем открыть элементы измерения осциллографа для наблюдения, то есть среднее значение и амплитуду первого канала, а также скважность второго и третьего каналов.

[PDF] Общие сведения о формах колебаний генератора

1 Общие сведения о формах пульсаций генератора 2 2 Общие сведения о формах пульсаций генератора Страница главы Предварительная информация ...

Пульсации генератора нормальных пульсаций тока генератора

23

Примеры форм сигналов нормальных пульсаций тока 30 Примеры неправильных форм колебаний тока 37

2

3

Предварительная информация и настройка Тест пульсаций генератора предназначен в первую очередь для проверки правильности работы генератора. выпрямительные диоды, контролируя форму волны тока на предмет характеристик неисправного диода или обмотки обрыва фазы.Формы сигналов могут быть очень сложными. Первоначальная оценка путем мониторинга пульсаций напряжения может ввести в заблуждение. Не осуждайте никакие компоненты до тех пор, пока не оцените текущую пульсацию. Текущая пульсация обеспечивает необходимую детализацию для точного определения состояния компонентов. В следующем документе объясняется, как оценивать формы сигналов и определять наличие неисправности. Примеры шаблонов представлены в следующих разделах с дополнительными пояснениями. С этого момента термин «генератор» будет использоваться вместо слова «генератор переменного тока» в соответствии со стандартами SAE.Перед выполнением теста пульсации генератора проверьте целостность основной системы зарядки, включая электрические соединения, состояние и натяжение ремня привода вспомогательных агрегатов, а также исправность аккумулятора. Примечание. Очень важно, чтобы все электрические соединения между генератором и аккумулятором были чистыми и плотными. Эти элементы могут повлиять на форму сигнала и привести к неправильной диагностике, если не будут исправлены до просмотра сигнала. При выполнении теста пульсации генератора должны быть соблюдены следующие условия: - двигатель на базовой скорости холостого хода - аккумулятор в хорошем состоянии - система зарядки при умеренной нагрузке (например, включены фары и вентилятор обогревателя) При загрузке системы зарядки резистивные нагрузки такие как фары и решетка оттаивания заднего стекла предпочтительнее электродвигателей вентилятора и индуктивных нагрузок, которые могут создавать электрические помехи в жгуте проводов транспортного средства.Проверьте пульсации генератора на 40-60% выходной мощности генератора или на любой другой нагрузке системы зарядки, необходимой для дублирования неисправности. Определенные неисправности могут появиться только при большой нагрузке системы зарядки. Возможно, что общий ток, производимый генератором, будет больше, чем может измерить токовый пробник на 50 ампер. Это приведет к тому, что осциллограмма либо выровняет вершины некоторых пульсаций, либо осциллограмма упадет до 0. Пример этой иллюстрации приведен ниже в документе.Переключитесь на зонд на 500 ампер при тестировании генератора на выходе более 50 ампер. Если автомобиль оборудован сдвоенными генераторами, проверяйте их только по одному. Обязательно найдите датчик тока на выходном проводе генератора B + до любых стыков с другими положительными кабелями и отключите другой генератор, отсоединив его электрический разъем для регулятора.

3

4

Подключите токовый датчик на 50 А к выходному проводу генератора B +, убедившись, что стрелка на зажимах датчика указывает направление обычного тока, протекающего к положительной клемме аккумулятора.(См. Рисунок 1.) Выберите «Проверка пульсаций генератора» в меню «Инструменты» >> «Инструменты осциллографа» IDS. Щелкните в инструкциях по подключению 2 для токового пробника на 50 А и выберите синюю галочку.

Рисунок 1

4

5

Осциллограф будет автоматически настроен со следующими настройками: Ручное определение канала 3 - Шкала пробника 50 А - 2 ампера / деление Связь - Шкала временной развертки переменного тока - 2 мс / дел Если это необходимо для использования пробника на 500 А, вручную измените настройки на следующие: Ручное определение канала 3 - Шкала датчика 500 А - Связь 5 А / дел - Масштаб временной развертки переменного тока - 2 мс / дел

5

6

Теория генератора Генератор вырабатывает переменный ток (AC) по принципу электромагнитной индукции.Когда магнитное поле проходит через проводник, в проводнике генерируется электродвижущая сила, ЭДС. ЭДС, измеренная в вольтах, будет создавать ток в законченной схеме генератора. Переменный ток выпрямляется внутренними диодами и почти постоянным постоянным током генерируется постоянный потенциал. Генератор состоит из следующих компонентов: обмотки статора и якоря обмотки ротора или возбуждения, диоды якоря и контактных колец, а также регулятор выпрямительного узла, щетки и концевые части рамы и корпуса.Обмотки статора неподвижно установлены в корпусе и намотаны внутри якоря. Именно в обмотках статора вырабатывается выходной ток генератора. Обмотки статора намотаны в перекрывающиеся катушки или пучки для получения более стабильной и эффективной выходной мощности. Ротор представляет собой одиночную катушку, намотанную внутри якоря с соединительными контактными кольцами на конце. Именно в роторе ток возбуждения создает сильное магнитное поле, отвечающее за генерацию в обмотках статора.Форма ротора обеспечивает наличие нескольких северных и южных магнитных полюсов. Диоды выпрямительного узла отвечают за внутреннее преобразование переменного тока на выходе статора в постоянный ток генератора. Выпрямитель имеет несколько пар положительно и отрицательно подключенных диодов для выпрямления многофазных обмоток статора. Регулятор, щетки и соединения отвечают за управление током возбуждения ротора, который частично определяет силу магнитного поля и выходную мощность генератора.Регулятор также контролирует напряжение аккумуляторной батареи автомобиля. Во многих современных автомобильных системах регулятор взаимодействует с PCM и реагирует на команды PCM, чтобы контролировать выходную мощность генератора. В торцевой раме и кожухе размещаются компоненты генератора, и они действуют как теплоотвод для охлаждения генератора. На мощность генератора влияет ряд факторов, включая размер и количество обмоток в статоре и роторе, силу магнитного поля ротора и скорость, с которой вращается ротор, проходя через обмотки статора.Фазные обмотки статора могут быть подключены по схеме звезды или треугольника. Оба производят трехфазный переменный ток. Примерная схема каждого из них представлена ​​на рисунке 2.

6

7

Рисунок 2

Когда генератор сконструирован, фазные обмотки статора физически сформированы в форме полого цилиндра и обернуты вокруг железного сердечника, называемого арматура. Обмотки статора и якорь прикреплены к внутренней части корпуса генератора. Магнитное поле, отвечающее за выработку электричества, исходит от ротора.Ротор представляет собой электромагнит, который обычно состоит из 6 или 8 пар магнитных полюсов. Ротор вращается внутри полого цилиндра, образованного обмотками статора. 7

8

На рисунке 3 показана схема соединения каждого типа обмотки статора и магнитных полюсов ротора. В реальном генераторе обмотки статора перекрывают друг друга и подразделяются на группы, которые расположены так, чтобы использовать преимущества каждой пары магнитных полюсов ротора.

Рисунок 3

Ротор содержит катушку с проволокой внутри двух противоположных железных полюсных наконечников в форме «когтя».Железные полюсные наконечники также называют арматурой. «Когтеобразные» полюсные наконечники обеспечивают северный и южный магнитные полюса, используемые для генерации тока в обмотках статора. Регулятор контролирует силу магнитного поля ротора, управляя током, протекающим в обмотке ротора. Этот ток течет в ротор и выходит из него через контактные кольца на валу ротора и щетки. На рисунке 4 показан ротор и его магнитный эквивалент. 8

9

Рисунок 4

9

10

Когда северный и южный полюса поля проходят мимо обмоток статора, генерируется переменный ток.Обмотка каждой фазы подключена к паре диодов. На рисунке 5 показана схема обмотки треугольником с шестью соответствующими диодами.

Рисунок 5

10

11

Выход каждой фазы статора со звездообразной обмоткой также направляется на диоды. Точка, в которой три фазы соединены вместе, называется нейтральным переходом. На некоторых генераторах нейтральный переход используется только для обмоток статора. На других генераторах нейтральный переход может быть подключен к дополнительной паре диодов.Еще другие генераторы обеспечивают внешнее соединение с нейтральным переходом, так что напряжение может использоваться в качестве сигнала для регулятора напряжения или для других целей. На рисунке 6 показано, как будет подключена дополнительная пара диодов.

Рисунок 6

11

12

При вращении ротора в каждой фазной обмотке генерируется переменный ток. Поскольку ток генерируется сначала в одном направлении, а затем в другом, для преобразования переменного тока в постоянный используются диоды.Статор с треугольной обмоткой показан на рисунке 7.

Рисунок 7

12

13

Статор со звездообразной обмоткой аналогичен, однако две обмотки всегда объединяют свои выходы последовательно, как показано на рисунке 8.

Рисунок 8

13

14

Конструкция шестифазных генераторов может рассматриваться как два набора трехфазных обмоток в одном физическом корпусе. Они могут быть построены в виде двойной треугольной звезды, двойной звезды или одной звезды плюс одна дельта.Конструкция генератора не ограничивается только тремя или шестью фазными обмотками. Возможны другие типы и количество фазных обмоток. На рис. 9 показан пример схемы шестифазного генератора, в котором для обмоток статора используется звезда плюс одна треугольник. Зеленые стрелки указывают направление импульсов тока. Отдельные импульсы имеют цветовую кодировку и маркировку, чтобы помочь сопоставить их от места, где они генерируются, до места, где они проходят через определенный диод. К выходной линии B + подключено шесть диодов. Каждый пропускает два импульса тока.Фактическая работа генератора дает равномерно синхронизированные импульсы, как показано на показанной теоретической диаграмме пульсаций тока диода.

Рисунок 9

14

15

Теория пульсаций генератора Важнейшая интересная информация - это характер пульсаций, создаваемый обмотками и диодами генератора. Чтобы интерпретировать форму волны, сначала необходимо определить, как выглядит нормальная пульсация диода. Следующие пояснения и иллюстрации показывают, как могла бы выглядеть теоретическая картина, если бы генератор работал с абсолютно постоянной скоростью, а регулятор работал в 100% случаев с постоянной электрической нагрузкой.Дальнейшее объяснение необходимо и будет дано относительно того, как на форму волны влияют нормальные условия эксплуатации транспортного средства, включая колебания оборотов двигателя, переключение регуляторов и изменение электрических нагрузок транспортного средства. Теоретическая пульсация тока диода (одна) - это форма волны на рисунке 10. Форма волны транспортного средства зависит от других факторов, которые будут обсуждаться позже в этом разделе.

Рисунок 10

Теоретическая пульсация тока диода без неисправностей

15

16

Чтобы визуализировать количество импульсов пульсаций тока, производимых генератором, просмотрите рисунки 11 и 12.Взаимосвязь того, как генерируются пульсации тока диода за один оборот в типичном трехфазном генераторе, показана на рисунке 11. Обратите внимание, что это общая иллюстрация. Некоторые трехфазные генераторы имеют 8 пар полюсов поля, что дает 48 импульсов на оборот.

Рисунок 11

16

17

Рисунок 12 представляет собой пример 6-фазного генератора с 16 полюсами поля. Опять же, это общая иллюстрация. Некоторые 6-фазные генераторы имеют 6 пар магнитных полюсов, что дает 72 импульса на оборот.Возможны и другие варианты исполнения.

Рисунок 12

17

18

Далее будут проиллюстрированы важные внутренние сбои генератора, которые можно идентифицировать при просмотре пульсаций тока генератора. Неисправность обмотки статора генератора или диода вызовет повторяющийся отказ. Другими словами, одинаковое количество пульсаций будет появляться между каждым возникновением неисправности. Другая электрическая активность на транспортном средстве может отображаться в форме волны случайным образом, но не будет согласованной.Знание этой разницы имеет решающее значение для различения форм сигналов, указывающих на нормальную электрическую активность, от сигналов, указывающих на внутреннюю неисправность генератора. Каждая фаза (обмотка) генератора будет производить два импульса, когда пара полюсов магнитного поля ротора (1 северный и 1 южный полюс) движется мимо (приближается и удаляется). Например, трехфазный генератор будет генерировать последовательность из 6 импульсов пульсации диода для каждой пары полюсов магнитного поля. 6-фазный генератор будет генерировать последовательность из 12 пульсаций диода для каждой пары полюсов магнитного поля.Остальные иллюстрации будут приведены для 6-фазного генератора. Если диоды и фазные обмотки исправны, все пульсации диодов будут очень похожими по амплитуде и длительности. К сожалению, это не всегда легко различить из-за других нормальных сигналов, которые мешают нормальной форме волны пульсаций тока диода. Примеры этого будут рассмотрены позже. Если есть внутренняя неисправность генератора, она будет повторяющейся, и ее можно будет определить, посмотрев диаграмму из 12 импульсов пульсации диода, которые повторяются на 6-фазном генераторе.(Для трехфазного генератора неисправность будет повторяться каждые 6 импульсов пульсации диода.) Ниже приведены примеры, чтобы проиллюстрировать это на 6-фазном генераторе. На рисунке 13 показано влияние открытого диода на 6-фазный генератор. Был открыт только один диод, но в результате отсутствуют два импульса (№ 9 и № 10). Форма волны показывает, как импульсы №8 и №11 деформируются и растягиваются по направлению друг к другу, пока не станут вдвое шире, чтобы заполнить пустое пространство. Обратите внимание, как изменилась диаграмма импульсов по сравнению с рисунком 10.(Импульсы пульсаций диодов пронумерованы от 1 до 12 для справки.) Как показано на рисунке 9, каждый диод пропускает два импульса тока, поэтому имеет смысл, что один открытый диод удаляет два импульса тока.

18

19

Рисунок 13

Пульсация тока диода с одним разомкнутым диодом

19

20

Рисунок 14 - это та же неисправность (открытый диод), показанная по отношению к одному обороту генератора на 6-фазном 8-полюсном парный генератор. Поскольку форма сигнала повторяется, нет необходимости пытаться просмотреть все 96 импульсов на экране осциллографа одновременно.

Рисунок 14

20

21

Закороченный диод или короткое замыкание фазы также вызовут повторяющуюся неисправность, отображаемую в форме сигнала, но обычно она будет более заметной. Нередко амплитуда формы волны тока бывает настолько большой, что она выходит за пределы верхней и нижней части экрана. Результат будет похож на рисунок 15. Опять же, эта форма волны была результатом короткого замыкания только одного диода, но взаимодействие фаз влияет на другие пульсации импульсов.Короткая фаза создаст очень похожую форму волны.

Рисунок 15

Закороченный диод или закороченная фаза

21

22

На рисунке 16 показано, как появляется форма пульсирующего тока, когда одна фазная обмотка 6-фазного генератора разомкнута. Обратите внимание, что для конкретной фазы, которая была разомкнута в этом генераторе, основной эффект был на импульсах, обозначенных # 5 и # 11 (эти импульсы полностью отсутствуют). Также заметен эффект при переходе от импульса №2 к импульсу №3 и от импульса №8 к импульсу №9.Причина того, что единичное повреждение повлияло на так много импульсов формы волны, связана с нормальным взаимодействием фазных обмоток.

Рисунок 16

Пульсация тока диода с одной разомкнутой обмоткой

22

23

Факторы, влияющие на появление нормальной пульсации тока генератора На фактическую пульсацию тока диода в значительной степени влияют следующие факторы: 1. Колебание частоты вращения двигателя 2 . Рабочий цикл регулятора генератора (включение и выключение возбуждения) 3.синхронизация двух вышеуказанных событий (когда поле переключается в зависимости от колебаний скорости двигателя) 4. Электрическая нагрузка транспортного средства Колебание скорости вращения двигателя Даже когда частота вращения двигателя стабильна, частота вращения коленчатого вала не является действительно постоянной. Когда каждый цилиндр достигает такта сжатия, коленчатый вал замедляется. Когда каждый цилиндр совершает рабочий ход, коленчатый вал ускоряется. Небольшие колебания скорости умножаются на соотношение между коленчатым валом и шкивом генератора. Конечным результатом является то, что мощность генератора колеблется вместе с этими изменениями частоты вращения коленчатого вала.При просмотре текущей пульсации на осциллографе форма сигнала перемещается вверх и вниз на экране. На рис. 17 показано, как частота вращения двигателя колеблется, когда четыре цилиндра совершают рабочий ход. Обратите внимание, что частота вращения двигателя увеличивается (увеличивается), когда каждый цилиндр срабатывает, и уменьшается (уменьшается), когда следующий цилиндр достигает сжатия.

Рисунок 17

Колебание оборотов двигателя

23

24

Рабочий цикл регулятора генератора По мере того, как регулятор включает и выключает поле генератора для поддержания требуемого напряжения системы зарядки, форма волны пульсаций тока диода резко смещается вверх или вниз. экран осциллографа.Пример одного рабочего цикла регулятора показан на рисунке 18 (50% времени включения и 50% времени выключения). Когда сигнал высокий, генератор заряжается. Обратите внимание, что этот рабочий цикл будет меняться в зависимости от нагрузки системы зарядки, состояния заряда аккумулятора и стратегии управления системой зарядки PCM.

Рис. 18

Рабочий цикл регулятора

24

25

Если посмотреть на реальную пульсацию тока диода, то можно заметить, что колебания частоты вращения двигателя и рабочий цикл регулятора оказывают сильное влияние.Форма волны пульсаций тока диода, которую можно увидеть на экране осциллографа, представляет собой совокупность всех этих факторов. На рисунке 19 показано, как на появление пульсаций генератора влияют колебания частоты вращения коленчатого вала и рабочий цикл регулятора. Сравните этот сигнал с иллюстрацией теоретической пульсации диода на рисунке 10. Опять же, это моментальный снимок того, как может выглядеть нормальная пульсация тока диода. Реальная пульсация тока диода будет меняться по мере изменения рабочего цикла регулятора с различной электрической нагрузкой и с разными оборотами двигателя.Также обратите внимание, что хотя эта иллюстрация представляет собой «повторяющийся шаблон», наиболее важным фактом является то, что шаблон не повторяется последовательно каждые 12 импульсов. (В этом случае большая часть иллюстрации повторяется каждые 16 импульсов до конца, когда есть небольшое изменение. Следовательно, вертикальные линии в этом шаблоне не указывают на внутреннюю неисправность генератора. Вертикальные линии показывают нормальное включение и выключение регулятора напряжения.

Рисунок 19

Форма волны состава аналогична форме волны пульсаций тока реального диода

25

26

Время включения регулятора отображается, когда форма сигнала высока, а время выключения - при низком уровне сигнала .При просмотре рисунка 19 уместным может быть вопрос: «Если регулятор отключает поле, почему на осциллограмме все еще видна пульсация тока?» Для этого есть несколько причин: 1. Даже если ток уменьшается через обмотку возбуждения, он не падает полностью до нуля мгновенно. Ток в обмотке возбуждения уменьшается, но никогда не падает до нуля до того, как регулятор снова включится. 2. Остаточный магнетизм в поле по-прежнему вызывает генерацию небольшого количества тока.3. Кривая измерения осциллографа выполняется с использованием связи по переменному току, которая более чувствительна к изменению тока во времени и менее чувствительна к общему постоянному току в цепи. Поэтому картина пульсаций на экране осциллографа по большей части остается вертикально центрированной на экране независимо от того, какой постоянный ток вырабатывает генератор переменного тока для транспортного средства. 4. Иногда коленчатый вал ускоряется при отключении поля. Это приводит к кратковременному увеличению амплитуды пульсаций, чем можно было бы увидеть в противном случае.Важно знать, что рисунок 19 не идеален и является лишь общей иллюстрацией.

Рисунок 20 - еще одна иллюстрация пульсации генератора, которая показывает некоторые из нормальных характеристик, которые могут быть замечены при просмотре формы волны на реальном транспортном средстве. В зависимости от того, когда именно регулятор включается и выключается, иногда пульсирующий импульс сокращается вдвое (синие стрелки) или может показывать некоторый «звон» (зеленые стрелки) из-за нормального электрического поведения. Эти условия являются нормальными и сами по себе не указывают на неисправность."Звон", изображенный на рисунке 20, увеличен для облегчения просмотра. Обратите внимание, что рабочий цикл регулятора включения / выключения и колебания оборотов двигателя все еще указываются на заднем плане рисунка 20, чтобы прояснить, как влияет форма сигнала. Эти сигналы обычно недоступны, если смотреть на пульсацию генератора на транспортном средстве. Поэтому важно понимать, как распознать их нормальное влияние на форму волны пульсаций тока диода. На рисунке 20 также показано, как эффект включения и выключения регулятора может быть более или менее выраженным в зависимости от того, когда происходит переключение, относительно колебаний оборотов двигателя.Например, если регулятор включается во время ускорения коленчатого вала, форма волны пульсации имеет тенденцию внезапно «прыгать» вверх, тогда как если регулятор включается, когда коленчатый вал замедляется, форма волны пульсации не поднимается значительно вверх. Обратное верно, когда регулятор отключается. Другими словами, рабочий цикл регулятора влияет на форму волны пульсаций тока в различной степени в зависимости от того, ускоряется или замедляется коленчатый вал в то время, когда регулятор включается или выключается (обозначено фиолетовыми стрелками).Поэтому вертикальные линии, которые видны на осциллограмме из-за переключения регулятора, не указывают на неисправность, даже если кажется, что они внезапно меняются по амплитуде.

26

27

Рисунок 20

Форма кривой нормального тока, показывающая нормальные эффекты переключения регулятора и колебания оборотов

27

28

Амплитуда самого тока диода изменяется в зависимости от нагрузки системы зарядки. Чем больше электрическая нагрузка автомобиля, тем больше амплитуда пульсаций тока диода.Рисунок 21 иллюстрирует это.

Рисунок 21

Сильная нагрузка на систему зарядки вызывает более высокую амплитуду пульсаций диодного тока

28

29

Возможно, что при мониторинге пульсаций диодного тока общая величина выходного тока генератора иногда будет больше, чем 50 А. зонд может измерить. Например, если выходной ток генератора превышает 50 ампер постоянного тока, пульсации тока, отображаемые на экране осциллографа, могут выходить за пределы диапазона измерения пробника.В этом случае форма волны будет периодически отображаться в виде плоской линии, как показано на рисунке 22. При экстремальной нагрузке системы зарядки пульсации тока генератора могут полностью исчезнуть (осциллограмма переходит в 0). Это не указывает на неисправность. Вместо использования зонда на 50 ампер подключите зонд на 500 ампер и вручную выберите Sense - зонд 500 A, Scale - 5 ампер / деление и Coupling - AC, чтобы получить необходимый диапазон измерения, если система зарядки должна быть протестирована под большой нагрузкой. дублировать проблему.

Рисунок 22

Нормальный ток пульсации, показывающий ограничение (нормальный с датчиком на 50 А при высокой нагрузке системы зарядки)

29

30

Примеры форм колебаний нормального тока На рисунке 23 показан пример нормальной пульсации тока генератора. Внимательное наблюдение показывает, что пульсации пульсаций, кажется, имеют разную амплитуду (обозначена синими линиями). Это нормальная характеристика некоторых 6-фазных генераторов при определенных условиях эксплуатации и обусловлена ​​типом конструкции обмотки.Также видно переключение регулятора (обозначено желтыми стрелками).

Рисунок 23

30

31

Рисунок 24 - еще один пример нормальной пульсации тока генератора. Можете ли вы выделить события переключения регулятора?

Рисунок 24

31

32

Рисунок 25 представляет собой тот же сигнал, что и на рисунке 24, но с флуктуацией оборотов и событиями переключения регулятора, показанными для справки.

Рисунок 25

32

33

Форма волны на рисунке 26 указывает на другую нормальную характеристику, которую можно увидеть при просмотре пульсаций тока диода.Осциллограмма показывает ограничение (обведено белым). Это не указывает на какую-либо неисправность. Это просто означает, что измеряемый ток превышает измерительную способность 50-амперного пробника. Этого можно избежать, вручную переключившись на пробник на 500 ампер и переключив осциллограф на 5 ампер / дел и связь по переменному току. Нормальное переключение регулятора обозначается желтыми стрелками.

Рис. 26

Нормальная форма волны с незначительным ограничением

33

34

На Рис. 27 показан пример нормальной пульсации тока диода от трехфазного генератора.Эффект переключения регулятора показан желтыми стрелками.

Рисунок 27

34

35

Другой пример нормальной пульсации тока диода показан на рисунке 28. Обратите внимание на то, как вершины пульсаций пульсации искажены (кажется, что они имеют углубление, а не закруглены, как вершина зонтик). Это характерно для некоторых конструкций генераторов и не указывает на неисправность. Оранжевый след на заднем плане - пульсации напряжения генератора на батарее.Амплитуда пульсаций напряжения намного меньше, и их труднее отличить от другой электрической активности транспортного средства.

Рисунок 28

35

36

Рисунок 29 - форма сигнала от транспортного средства с двумя генераторами, но датчик тока был случайно помещен на положительный кабель в распределительной коробке аккумуляторной батареи вместо того, чтобы быть должным образом размещен на выходном кабеле B + от генератор. Несмотря на то, что кажутся подозрительными положительные и отрицательные пики, они не указывают на внутреннюю неисправность генератора, поскольку не являются частью повторяющейся 12-импульсной последовательности.В этом случае всплески вызваны нормальной электрической активностью автомобиля. Если бы датчик тока был правильно размещен, шипов не было бы.

Рисунок 29

36

37

Примеры кривых пульсаций тока с ошибками На рисунке 30 показан сигнал генератора с открытым диодом. Ключевое наблюдение заключается в том, что импульсы в нижних частях сигнала шире, чем в верхних. Именно этот факт (что импульсы внезапно становятся шире) в сочетании с наблюдением, что этот шаблон является повторяющимся (каждые 12 импульсов), позволяет сделать вывод о внутренней неисправности генератора.Желтые стрелки указывают на нормальное переключение регулятора. Переключение регулятора может затруднить подсчет пульсаций, но, как показано на рисунке 20, обычно можно определить, когда пульсационный импульс сокращается вдвое в результате переключения регулятора. Импульсы диодов пронумерованы по той же схеме, что и на рисунке 13. Сравните эту форму сигнала с иллюстрацией разомкнутой диодной диаграммы на рисунке 13, чтобы увидеть сходство. Продолжая считать пульсации пульсации в этой форме волны, можно увидеть, что образец повторяется каждые 12 импульсов.

Рисунок 30

Открытый диод

37

38

Рисунок 31 - еще один пример открытого диода.

Рисунок 31

Открытый диод

38

39

Форма волны закороченного диода показана на рисунке 32. Форма волны тока настолько сильно нарастает по амплитуде, что выходит за пределы верхней и нижней части экрана. Настройку 2 ампер / дел можно изменить на 5 ампер / дел, чтобы при желании можно было видеть пики и впадины формы сигнала.Закороченная фаза приведет к очень похожей форме волны.

Рисунок 32

Нормальные настройки закороченного диода

39

40

Рисунок 33 - это форма волны, указывающая на обрыв фазы или обмотки статора. Хотя форма волны может показаться случайной, существует повторяющаяся 12-импульсная последовательность. Импульсы помечены черным так же, как на рисунке 16. Пропущенные импульсы (№ 5 и № 11) и переходные области (импульс № 2 от импульса № 3 и импульс № 8 к импульсу № 9) - это показаны серым цветом, чтобы уточнить количество импульсов.Импульс №7 был растянут по вертикали из-за включения регулятора (обратите внимание на вертикальную линию в верхней левой части импульса №7). Один из способов начать анализ этой формы сигнала - посмотреть на самые большие отрицательные импульсы (№ 5 и № 11). Если обрыв фазы является основной причиной, большие отрицательные импульсы будут происходить каждый 6-й импульс (для 6-фазного генератора).

Рисунок 33

Открытая фаза

40

41

Рисунок 34 - еще один пример открытой фазы с пронумерованными импульсами.

Рисунок 34

Открытая фаза

41

Диагностика автомобильной лаборатории

1. Что такое осциллограф?

В отличие от вольтметра, с помощью осциллографа вы можете видеть не только средние значения напряжения в измеренных цепях, но также изменение и форму этого напряжения во времени.

Все осциллографы имеют экраны, на которых отображается форма сигнала. Экран может быть типа электронно-лучевой трубки, жидкокристаллического дисплея (ЖКД) или в виде компьютерной программы.Типовой экран осциллографа разделен на равные промежутки (деления), что позволяет визуально интерпретировать параметры сигнала.

Графические изображения, отображаемые на мониторе, называются сигналами. Обычно осциллографы показывают только кривые напряжения. Эта форма визуализации показывает изменение напряжения во времени.

Деления, отмеченные на горизонтальной оси (x), позволяют измерять временные параметры, а вертикальная ось (y) позволяет измерять значения напряжения.

2. Для чего нужны осциллографы в автомобильной диагностике?

Осциллограф помогает нам быстро и легко найти проблему. Часто проблема не записывает код ошибки (DTC) в соответствующий ECU, код неисправности, который можно прочитать с помощью считывателя кода. Обычно код неисправности регистрируется при обрыве кабеля или при коротком замыкании кабеля на положительный или отрицательный источник питания. Но когда детектор или механизм перестали работать в каком-то среднем положении, ошибка не регистрируется.В этом случае, как и в случае, когда вам нужно найти причину, по которой должна быть записана ошибка, автомобильный осциллограф - ваш самый необходимый инструмент.

С увеличением количества датчиков, исполнительных механизмов и электрических схем, встроенных в современные автомобили, автомобильный осциллограф стал инструментом, который быстрее и проще диагностирует неисправности в автомобиле. Осциллограф - незаменимый инструмент, когда вам необходимо наблюдать выходные сигналы от индуктивных датчиков, выходные сигналы которых образуют импульсную последовательность, медленно меняющиеся аналоговые сигналы, первичные и вторичные цепи зажигания, абсолютное давление во впускном коллекторе, формы сигналов тока стартера, зарядные токи и т. Д. и т.п.

3. Какие бывают типы осциллографов?

Аналоговый осциллограф
Осциллографы с экранами с электронно-лучевой трубкой. Они показывают подробную графику и обычно могут отображать высокие частоты, но не подходят для наблюдения за короткими процессами, повторяющимися в течение длительного промежутка времени, или относительно медленными процессами, такими как процессы в автомобиле.

Цифровой запоминающий осциллограф
Наблюдаемый результат цифрового запоминающего осциллографа почти идентичен аналоговому, но сигнал, отображаемый на DSO, можно «заморозить» на экране, сохранить на жестком диске ПК и использовать позже или напечатанный.Более того, можно сохранить только текущий «экран», показанный на мониторе, а затем можно открыть последовательность из многих экранов и наблюдать во времени в виде анимации. Можно распечатать любой экран, сохраненный в рабочем файле.

Существует два типа цифровых осциллографов: независимые, которые являются внешними устройствами, и осциллографы для ПК. Осциллографы на базе ПК представляют собой новый тип «осциллографов», который состоит из специализированной платы сбора сигналов, которая может быть внешним устройством USB или параллельным портом, либо внутренней дополнительной картой PCI или ISA.

Осциллографы с одной, двумя и несколькими трассами
В зависимости от количества измерительных входов аналоговые и цифровые осциллографы можно разделить на 3 типа: осциллографы с одним, двумя и несколькими трассами.

Универсальные и специализированные осциллографы
В зависимости от назначения осциллографы делятся на 2 группы - универсальные и специализированные. При ремонте автомобилей используется анализатор зажигания, чтобы показать формы искры для каждого цилиндра.Таким образом, специализированные автомобильные осциллографы также используются для проверки форсунок, ABS, датчика O2, быстрых тестов на сжатие, топливного насоса, шины CAN и многого другого. Motortester - это специализированный автомобильный осциллограф.

4. Что такое универсальный осциллограф?

Универсальный осциллограф - это электронное измерительное устройство, используемое только для измерения электрического напряжения во времени. Экран осциллографа показывает изменения одного или нескольких входных сигналов с течением времени на дисплее X-Y, что позволяет учитывать амплитуду и форму напряжения, а также выполнять измерения фазы и частоты сигнала.

Для того, чтобы осциллограф мог наблюдать другие физические параметры, а также определять напряжения за пределами исходного диапазона, используются различные типы дополнительных приспособлений и трансформаторов, которые преобразуют данный вход в напряжение.

5. В чем разница между мототестером и лабораторным прицелом?

Motortester - это один из видов специализированных осциллографов, используемых для автоматической диагностики.

Основное различие между мотор-тестером и универсальным осциллографом состоит в том, что мотор-тестер способен визуализировать краткосрочные процессы, такие как процесс зажигания искры.Этот процесс исключительно быстр, а период повторения зажигания искр во времени во много раз больше, чем время существования самой искры. Это легко заметить при испытании двигателя на холостом ходу, когда проводится большая часть измерений.

Например: если мы наблюдаем цикл зажигания 4-цилиндрового бензинового двигателя и искру зажигания, которая длится около 2 мс, при 800 об / мин, период времени между искрами на одном цилиндре будет 150 мс. Это означает, что «длина» искры будет составлять около 2% фактического рабочего цикла, и поэтому горение искр будет отображаться в виде очень тонких линий на экране осциллографа, и никакой информации о нем не будет. фазы воспламенения будут видны.Из-за этого многие средства диагностики вынуждены увеличивать число оборотов двигателя, таким образом сокращая цикл зажигания, таким образом «насыщая» форму волны цикла.

Мототестер показывает все цилиндры одновременно и позволяет детально наблюдать за периодом времени, который включает: период ожидания, напряжение бурения, время горения и турбулентность напряжения.

Большинство мототестеров могут отображать графики цилиндров рядом друг с другом или друг под другом, исключая длительные промежутки времени между искрами, этот метод также известен как «парад».

Еще одной отличительной особенностью мототестера является то, что он может показывать свои временные деления на горизонтальной оси (x) в миллисекундах, а также в градусах - до 720 градусов.

6. Функции, позволяющие использовать осциллографы на базе ПК для автоматической диагностики.

Более низкая стоимость, чем у автономного осциллографа, при условии, что у пользователя уже есть ПК.
Простой экспорт данных в стандартное программное обеспечение ПК, такое как электронные таблицы и текстовые редакторы.
Программное обеспечение устройства может быть непосредственно установлено на ПК и обновлено с компакт-диска или напрямую загружено из Интернета без необходимости отправлять устройство обратно производителю.
Использование функций дискового хранилища ПК, которые при добавлении к автономному осциллографу обходятся дорого. ПК
обычно оснащены большими цветными дисплеями с высоким разрешением, которые легче читать, чем дисплеи меньшего размера на обычных прицелах. Цвет можно использовать для различения форм сигналов. USB-осциллограф
на базе ПК получает питание от USB-порта, поэтому внешний источник не требуется.
USB-осциллограф, как и любое другое USB-устройство, можно включать / выключать без необходимости выключать / включать компьютер.

7. Сколько входных каналов необходимо при проведении измерений в автодиагностике

При отслеживании сигналов от датчиков, клапанов, первичной цепи зажигания, вторичной цепи зажигания и т. Д. Требуется не более одного канала. Первым видам мототестеров, которые были аналоговыми, требовалось более одного канала для одновременного отображения однородных сигналов на экране, чтобы их можно было сравнивать друг с другом. Но с DSO на основе PS это стало ненужным, потому что стандартная форма сигнала может быть сохранена на жестком диске ПК и открыта в любое время для сравнения с наблюдаемой в настоящее время.

Два канала необходимы, когда необходимо измерить последовательность во времени между двумя сигналами и сколько миллисекунд между ними. Другими словами, второй канал используется, когда необходимо наблюдать и измерять разность фаз между двумя сигналами. Примером такого измерения является одновременное наблюдение сигналов от датчика положения коленчатого вала и датчика положения распределительного вала.

Использование более 2 каналов в некоторых случаях удобнее, но бессмысленно с функциональной точки зрения.

8. Где можно найти кривые осциллографа, используемые для сравнения?

Большинство программ, содержащих техническую информацию об автомобилях, имеют разделы, в заголовках которых есть «форма волны», «образец» и «след». Другими словами, эти разделы содержат наборы стандартных сигналов. К таким программам относятся Autodata, Vivid Workshop и многие другие, содержащие техническую информацию об автомобилях. Глядя на «осциллограмму» на экране, вы не должны забывать, что это обычная система координат, подобная той, о которой все узнали в школе.Как и любая система координат, она имеет горизонтальную ось (x) и вертикальную ось (y). Вертикальная ось (высота) представляет напряжение, а горизонтальная (ширина) - время. Масштаб обеих осей можно изменять.

9. Как работать с осциллографом?

Все осциллографы имеют дисплей, на котором отображается осциллограмма. Экран может быть электронно-лучевой трубкой, ЖК-панелью; Также можно использовать монитор ПК. Здесь показан типичный экран осциллографа.

Дисплей осциллографа

На экране есть деления; они позволяют визуально измерить параметры сигналов.С делениями на горизонтальной оси измеряются временные параметры сигнала . Вертикальные деления используются для измерения силы напряжения .
Шкала «времени» может варьироваться от долей секунды до нескольких секунд. Шкала «напряжения» может варьироваться от нескольких мВ до нескольких кВ.
Графические изображения, отображаемые на экране, называются формами сигналов. Осциллограф может только наблюдать формы сигналов, создаваемых электрическим напряжением. На экране осциллографа отображается растянутое во времени изображение электрических колебаний, позволяющее учесть форму и амплитуду напряжения, а также выполнить измерения фазы и частоты.

Для большинства измерений требуются только 2 датчика, например мультиметр. Заземляющий кабель датчика должен быть подключен к отрицательной стороне автомобильного аккумулятора или шасси, а другой кабель должен быть подключен к кабелю, сигнал которого мы хотим проверить.

Основная терминология при работе с осциллографами

«Нулевая» линия
Если к осциллографу не подключен источник электрического тока, форма сигнала будет представлена ​​прямой линией.Эта линия называется «нулевой», потому что она представляет уровень, соответствующий напряжению 0 В на входе осциллографа.

Форма волны - сигнал на входе осциллографа отсутствует.
(синяя линия - нулевая линия)

Положение нулевой линии можно смещать по вертикали в соответствии с геометрическим центром экрана. Необходимость перемещения нулевой линии по вертикали зависит от типа и формы сигнала, как и в случаях при использовании многоканального осциллографа для лучшей визуализации сигналов с более чем одного канала.

Когда мы подключаем источник постоянного тока (DC) к осциллографу, наблюдаемая форма сигнала будет прямой линией. Сама линия будет вертикально смещена от нулевой линии. Разница между наблюдаемой формой волны и нулевой линией пропорциональна величине электрического тока.

Форма волны тока автомобильного аккумулятора 12 В

Форма напряжения автомобильного аккумулятора.
(выбран режим «только положительные значения тока»)

Большинство сигналов имеют форму, отличную от прямой.

Вертикальная чувствительность
График на экране осциллографа показывает соотношение между значениями напряжения и времени. Если амплитуда входного напряжения больше, необходимо установить более высокий диапазон вертикального усилителя. В зависимости от амплитуды сигнала для лучшего визуального результата используется соответствующий вертикальный усилитель. Возможность изменять масштаб усиления сигнала позволяет осциллографу отображать сигналы с очень высокими амплитудами, а также сигналы с очень низкими амплитудами.Подходящее значение усиления зависит от амплитудных параметров наблюдаемого сигнала. Один и тот же сигнал будет отображаться по-разному в зависимости от степени усиления. Когда необходимо показать амплитуду всего сигнала, используется больший диапазон. Меньший диапазон используется, когда необходимо детально наблюдать за формой и амплитудными параметрами отдельных участков сигнала. В таких случаях, когда сигнал имеет более высокое напряжение, на экране видна только часть сигнала.

Элементы управления временной разверткой
Осциллограф строит график напряжения слева направо, начиная с левой стороны экрана. Они выбирают горизонтальную скорость пятна при создании следа; этот процесс обычно называют разверткой. Во всех осциллографах скорость развертки выбирается и калибруется в единицах времени на одно деление основной сетки. Обычно обеспечивается довольно широкий диапазон скоростей развертки, от секунд до пикосекунд (в самых быстрых осциллографах) на деление.Как упоминалось выше, развертка измеряется в секундах. В автомобильных измерениях чаще используются миллисекунды (мс) - 1 мс = 1/1000 с. Значение развертки можно изменить с помощью переключателя времени. Один и тот же сигнал отображается по-разному в зависимости от выбранной настройки развертки. Более короткий период времени выбирается, когда необходимо детальное наблюдение за формой и временными параметрами отдельных участков сигнала. В таких случаях на экране отображается очень короткий временной фрагмент сигнала. Если нам необходимо наблюдать более крупный временной фрагмент сигнала (например, при отображении отдельных импульсов с неправильной формой сигнала или пропуском импульсов) используется больший диапазон развертки.

Основные типы тралов

Элементы управления запуском развертки - синхронизация
Синхронизация необходима для стабилизации изображения сигнала на экране. Синхронизация предусматривает, что отображение каждого отдельного сигнала начинается с одной и той же точки на экране. Момент, когда начинается построение нового экрана, называется «запускающим» моментом. Из-за этого изображение на экране не движется или относительно стабильно.Когда нет активной синхронизации, что может быть результатом неправильной настройки синхронизации, сигнал воспринимается как мешанина.

Осциллограф не синхронизирован - мешанина типа дисплея

Для правильной настройки синхронизации необходимо установить следующее:

  • Регулятор уровня устанавливает пороговое напряжение. Пороговое напряжение - это значение напряжения, при котором осциллограф начинает строить график.
  • Регулятор наклона выбирает направление (отрицательное или положительное).

Типы синхронизации:
Автоматический режим развертки - Этот режим используется при измерении сигналов, которые периодически повторяются во времени. При использовании многоканальных осциллографов необходимо выбрать сигнал, который будет синхронизироваться. Также необходимо выбрать уровень синхронизации сигнала - падающий или нарастающий фронт.
Одиночные развертки - Этот режим используется при наблюдении сигналов, состоящих из импульсов идентичной формы. Временные интервалы между импульсами могут быть одинаковыми или изменяться.Этот режим также используется с одиночным импульсом на входном сигнале. Мы должны снова выбрать уровень синхронизации - падающий или нарастающий фронт.
Внешний триггер - Осциллограф должен иметь дополнительный вход, используемый для внешней синхронизации, чтобы можно было использовать этот режим. Автомобильные осциллографы обычно имеют сигнал синхронизации зажигания, подключенный к этому входу (цилиндр №1).
Контроль задержки - Эта функция очень полезна, когда необходимо наблюдать сложные сигналы, состоящие из нескольких частот.Чтобы эти сигналы синхронизировались на экране осциллографа, устройство должно иметь функцию «Задержка запуска». В приведенных ниже примерах эта функция представлена ​​ползунком в секции управления синхронизацией.

Пример сигнала, для которого требуется установка задержки, чтобы отображение сигнала было стабильным.

Предварительный запуск
Это метод визуализации сигнала на цифровом осциллографе, который помогает детально наблюдать определенные части сигнала перед синхронизацией сигнала (перед запуском).В аналоговых осциллографах такого понятия нет. Предварительная визуализация возможна, поскольку во время преобразования сигнала в цифровые данные часть значений сохраняется в буферной памяти. После синхронизации сигнала значения, хранящиеся в буферной памяти, могут быть отображены на экране.

10. Какие бывают типы электрических сигналов и каковы их параметры?

Постоянный ток и переменный ток
Постоянный ток (DC) - это однонаправленный поток электрического заряда. Может быть положительным или отрицательным. Постоянный ток вырабатывается такими источниками, как батареи и электрические машины динамо-типа. Также может быть получен от источника переменного тока с помощью устройства переключения тока, называемого выпрямителем. На картинке ниже показан ток автомобильного аккумулятора

.

Волна, производимая автомобильным аккумулятором

Другой пример гораздо более сложной природы постоянного тока - выпрямленный ток генератора.Этот ток положительный, но он также пульсирует. Эти пульсации дополнительно усиливаются тем, что в показанном ниже примере поврежден диод в выпрямительном мосту.

Пример комплексного постоянного напряжения

Переменный ток (AC) - В переменном токе движение электрического заряда периодически меняет направление. В постоянном токе (DC) поток электрического заряда идет только в одном направлении. Сигнал колеблется в районе 0 В. Его моментальная стоимость может быть как положительной, так и отрицательной.Такие напряжения представлены почти всеми сигналами индуктивных датчиков: датчиком CKP, датчиком CMP, сигналом датчика ABS и т. Д.
Напряжение в электрической цепи также является переменным и имеет синусоидальную форму. Все примеры, рассмотренные в разделе «Периодические и непериодические сигналы», также являются примерами переменных сигналов.

Периодические и непериодические сигналы
Сигнал является периодическим, если значения его пульсаций напряжения и форма этих пульсаций идентичны и повторяются через равные промежутки времени.
Время, необходимое для того, чтобы один периодический сигнал завершил один полный цикл, называется периодом . Количество периодов в секунду называется частотой сигнала. Если форма напряжения периодического сигнала пересекает «нулевую» линию, сигнал называется изменяющимся сигналом. Если форма волны не пересекает «нулевую» линию, сигнал является постоянным. Примеры форм различных периодических сигналов показаны ниже.

Синусоидальный периодический сигнал

Первый показанный сигнал - это синусоида.Этот сигнал характеризуется двумя параметрами - амплитудой и частотой. В автомобильной электронике аналогично синусоидальному сигналу являются сигналы, генерируемые индуктивными датчиками скорости и положения. Подобные сигналы генерируются некоторыми датчиками положения коленчатого вала (CKP), датчиками положения распределительного вала (CMP), датчиками скорости автомобиля (VSS) и другими.

Квадратный периодический сигнал

Сигнал управления форсункой - квадратный, аналогичный показанному выше.Его импульсы периодически повторяются.

Треугольный периодический сигнал

Сигналы, не повторяющиеся через равные промежутки времени, называются непериодическими.

Непериодический переменный сигнал

Примером непериодических сигналов является передача цифровых данных между различными контроллерами автомобилей. Есть еще один вид непериодических сигналов - одиночные сигналы. Это своего рода сигнал, который представлен одиночным импульсом, который может никогда не повториться или может повториться через длительный промежуток времени.

Есть еще один тип сложных сигналов, которые могут быть как периодическими, так и непериодическими. Эти сигналы включают более одной частоты. Пример такого сигнала показан на следующем рисунке:

Для синхронизации такого сигнала на экране осциллографу требуется специальная функция под названием «Отключение триггера» .
(* Посмотрите в разделе «Синхронизация»)

Медленно изменяющийся сигнал
Одним из самых больших преимуществ цифрового осциллографа является способность отображать волны процессов с большим периодом, то есть сигналы, которые медленно меняются во времени.Примером такого сигнала является форма волны на следующем рисунке.

Медленно-переменный сигнал

Аналоговые и цифровые сигналы
Все сигналы, исследованные до сих пор, являются аналоговыми сигналами, это непрерывные сигналы. Значения их напряжения меняются во времени по какому-то правилу или случайным образом. В качестве примера сложного аналогового сигнала можно упомянуть сигнал лямбда-зонда (датчика O2).

Форма волны цифровых сигналов переключается между двумя уровнями напряжения, представляющими два состояния логического значения (0 и 1), даже если это аналоговая форма волны напряжения, поскольку она интерпретируется только с точки зрения двух уровней - высокого и низкого, включить и выключить.Такие уровни напряжения называются уровнями логического напряжения. В большинстве случаев логические уровни имеют постоянные значения напряжения: например, + 5В и 0В.

Цифровые сигналы генерируются переключателями. Эти переключатели представлены транзисторами, которые переключаются между состояниями «открыто / закрыто». Иногда цифровые сигналы генерируются механическими переключателями, электромеханическими реле. Пример цифровых сигналов в автомобильной электронике - датчик Холла, датчики конечного положения дроссельной заслонки; датчик положения закрытой дроссельной заслонки (CTPS), датчик полностью открытой дроссельной заслонки (WOT) и сигналы передачи данных между различными ЭБУ.Как аналоговые сигналы, цифровые сигналы могут быть периодическими и непериодическими.

Частота
Частота - это количество повторений повторяющегося события в единицу времени. Единица измерения частоты в системе СИ - герц (Гц), определяемая как один цикл в секунду. В автомобильной электронике количество оборотов двигателя измеряется в минуту - (об / мин). Используя форму напряжения периодического сигнала, мы можем легко вычислить частоту сигнала. Для этого нам нужно измерить период (продолжительность полного цикла сигнала).Полученное значение можно пересчитать в частоту по соответствующей формуле.

Рассмотрим следующий пример. Датчик генерирует 1 импульс напряжения на один оборот коленчатого вала. Промежуток времени между двумя импульсами называется периодом. В этом случае данные 2 последовательных импульса разделены 7,4 делениями экрана осциллографа. Масштаб экрана, используемого для визуализации этого сигнала, составляет 1 деление, равное 100 мс или 1/100 секунды, таким образом, период сигнала равен 0.74 секунды. Зная длину периода сигнала, мы можем вычислить, сколько циклов в секунду существует, следовательно, частота сигнала в Гц. При преобразовании периода в частоту нам нужно разделить выбранный период времени (в нашем случае 1 секунда) на длину периода сигнала (в нашем случае 0,74 секунды):

1 / 0,074 = 13,5 Гц

Если в этом если посчитать количество повторяющихся периодов в минуту мы получим частоту вращения коленчатого вала в об / мин.При преобразовании периода в частоту в об / мин нам нужно разделить выбранный период времени (60 секунд) на длину периода сигнала (0,74 секунды)

60 / 0,074 = 810 об / мин

Такие вычисления могут быть выполнены используются все виды сигналов с разными масштабами деления, но некоторые осциллографы могут напрямую отображать результаты в оборотах в минуту.

Ширина импульса
Ширина импульса - это промежуток времени, в течение которого сигнал находится в активном состоянии.Активное состояние - это уровень напряжения, при котором срабатывает исполнительный механизм. В зависимости от того, как подключен исполнительный механизм, активное состояние может иметь разные уровни напряжения: 0 В, + 5 В, +12 В. Практически уровень может варьироваться в пределах этих значений. Например: активное состояние сигнала управления форсункой в ​​большинстве систем управления двигателем имеет напряжение 0 В, но практически может варьироваться в диапазоне от 0 В до + 2,5 В и более.

Рабочий цикл
Рабочий цикл - это доля времени, в течение которого система находится в «активном» состоянии.Например, в идеальной последовательности импульсов (имеющей прямоугольные импульсы) рабочий цикл - это длительность импульса, деленная на период импульса. Для последовательности импульсов, в которой длительность импульса составляет 1 мкс, а период импульса составляет 4 мкс, рабочий цикл составляет 0,25. Рабочий цикл прямоугольной волны составляет 0,5 или 50%. Этот период является одним из параметров сигнала ШИМ (широтно-импульсная модуляция).
Сигнал ШИМ используется для управления некоторыми исполнительными механизмами. Например, в некоторых системах управления двигателем сигнал ШИМ управляет электромагнитным клапаном холостого хода.Кроме того, сигнал ШИМ также генерируется некоторыми датчиками, которые преобразуют измеренный физический параметр в прямую корреляцию с периодом зажигания.

11. Что такое самоиндукция?

Эта концепция не связана напрямую с принципом работы осциллографа, но важно понимать, почему при активации индуктивных исполнительных датчиков на автомобильном напряжении 12 В мы получаем напряжения в диапазоне от 60 В до 200 В и в цепи первичного зажигания до 400 В. -500В.

Самоиндукция - Это происходит, когда ток в индуктивной цепи изменяется, и магнитное поле разрезает провода; эта наведенная электродвижущая сила противодействует изменению тока, ограничивая его, если ток увеличивается, и усиливая, если ток уменьшается.

Обратное напряжение самоиндукции - Обратное напряжение, создаваемое самоиндукцией. Эта индуцированная электродвижущая сила противодействует изменению тока, ограничивая его, если ток увеличивается, и усиливая его, если ток уменьшается.

Если скорость изменения магнитного поля в соленоиде (релейный соленоид, соленоид-форсунка, катушка зажигания, индуктивный датчик для определения вращения), обратное напряжение самоиндукции может достигать тысяч вольт. Величина обратного напряжения в основном зависит от индуктивности катушки и скорости изменения магнитного поля. В электромагнитных исполнительных механизмах величина магнитного поля изменяется быстрее всего, когда поле исчезает после быстрого отключения питающего напряжения.В некоторых случаях эффект самоиндукции нежелателен, и принимаются меры для его уменьшения или устранения. Но некоторые электрические цепи предназначены для создания максимального обратного напряжения самоиндукции, например система зажигания бензинового двигателя. Некоторые системы зажигания могут создавать обратное напряжение самоиндукции до 40–50 кВ. Такие напряжения можно легко измерить автомобильным осциллографом с помощью емкостного датчика.

Эффект пульсации генератора | ДВИГАТЕЛЬ

Есть старая поговорка, что картинка стоит тысячи слов.Осциллограф может нарисовать полезную картину проблемы, которую вы преследуете, включая потенциальную неисправность генератора. Я впервые увидел осциллограф, используемый для диагностики генератора в 1970-х годах. С тех пор я практиковал это как с аналоговыми, так и с цифровыми прицелами. В этой статье я проясню любую путаницу, которая может у вас возникнуть по поводу этой техники.

В течение многих лет люди, желающие получить желаемое за действительное, заменяли генератор, надеясь, что он исправит транспортное средство. Но часто этого не происходило. Видите ли, стремление к успеху несовместимо с использованием проверенных процедур, таких как тщательный анализ батареи, надлежащая проверка выходной мощности генератора, проверка осциллографа и тщательные измерения падения напряжения.

Теперь представьте, что к вам в магазин заезжает автомобиль с одним или несколькими электрическими симптомами. Вы выполняете эти проверенные диагностические процедуры. Во время диагностики ваш осциллограф показывает нормальную картину , в то время как генератор выдает номинальную мощность в амперах. В этом случае шансы на замену генератора переменного тока в лучшем случае невелики. Скорее всего, причина электрического сигнала и / или признака управляемости находится где-то за пределами генератора переменного тока.

Я определил свою долю проблем, не относящихся к идеально исправным генераторам.Вот почему я не рекомендую снимать генератор и рекомендую выполнять эти проверенные процедуры. Конечно, замена - это норма, потому что ремонт генератора обычно нерентабелен. Тем не менее, надежная замена стоит недешево. Кроме того, время на R&R на работе может быть дорогостоящим. Следовательно, замену генератора следует рассматривать как последний вариант , а не первый.

Сверхупростые детали генератора переменного тока, которые следуют ниже, являются фундаментом, на котором основывается наше обсуждение объема работ.Прежде всего, современные генераторы переменного тока обладают некоторыми важными чертами. Например, цепь возбуждения генератора переменного тока содержит знакомые щетки, ротор и регулятор напряжения. Каждый раз, когда регулятор напряжения обнаруживает дополнительную электрическую нагрузку, он должен включить цепь возбуждения на более длительное время - заставить генератор вырабатывать больше ампер. (Электрический объем измеряется в амперах.) Регулятор напряжения обычно скрыт внутри генератора. Но бортовой компьютер часто управляет этим регулятором. Иногда разработчики интегрируют регулятор напряжения в компьютер, например, в PCM.

Безусловно, наиболее частым выходом из строя полевой цепи является обрыв цепи, который вызывает состояние отсутствия заряда. Это самый простой для диагностики, потому что генератор мертв как камень; он не будет производить ни ампер, ни вольт.

Во-вторых, ротор, являющийся сердцем генератора, представляет собой прочный электромагнит. Здоровый ротор передает энергию в неподвижный набор обмоток, называемый статором. Затем статор улавливает эту энергию в виде переменного тока (AC). Статор состоит из трех отдельных обмоток или фаз.Итак, генератор - это трехфазный генератор. Обычно отказ статора означает, что одна из трех его обмоток разомкнута, замкнута внутри или замкнута на землю. Симптомом является недозарядка генератора.

Но подождите, разве нам не нужен постоянный ток? Мы точно знаем. Функционально диод представляет собой односторонний электрический обратный клапан. Диоды преобразуют выход переменного тока статора в постоянный ток (DC). Затем этот постоянный ток вытекает из выходной клеммы генератора, которая часто обозначается буквами B, B + или BAT.Провод самого толстого сечения на генераторе подключается к его выходной клемме.

Группа диодов образует сборку, называемую выпрямителем; он преобразует или «выпрямляет» переменный ток в постоянный. Выпрямитель может содержать шесть, восемь и более диодов. Когда выпрямитель выходит из строя, это обычно означает, что один или два диода внутри него открылись. Но учтите, что сначала закорачивает неисправный диод. Затем короткое замыкание создает такое сильное тепло, что диод быстро сгорает. К тому времени, как такой автомобиль подъезжает к вашему магазину, вы обнаруживаете перегоревший диод вместо закороченного.

Итак, частичные отказы генератора, вызывающие недозаряд, - обычное дело. Это может быть сложнее диагностировать, чем полный отказ - мертвый генератор переменного тока.

Rabble-Rousing Ripple
Вот вам еще несколько упрощений. Диоды преобразуют переменный ток статора в постоянный. Хотя это происходит, небольшое напряжение переменного тока все же появляется на выходной клемме генератора. При правильном отображении на экране осциллографа это напряжение переменного тока имеет волнистый вид; следовательно, это называется пульсация генератора .

Исправный генератор может делать как минимум две вещи. Во-первых, он адекватно заряжается по запросу. Во-вторых, он создает четкую, последовательную картину пульсаций на прицеле. Но если возникает неисправность выпрямителя или статора, генератор недозаряжается. Имейте в виду, что степень занижения заряда варьируется от автомобиля к автомобилю. Сначала измерьте производительность системы зарядки, а потом откажитесь от деталей.

Кроме того, отказ выпрямителя или статора мешает генератору генерировать чистую, последовательную картину пульсаций.Вместо этого неисправность вызывает серьезное повторяющееся изменение картины пульсации. Допустимый отказ выпрямителя или статора всегда вызывает очевидные повторяющиеся изменения в схеме. После минимальной практики вы сможете отличить нормальную рябь от ненормальной за милю.

Принцип повторяющихся отказов жизненно важен для интерпретации шаблонов пульсаций. Это настолько важно, что я объясню это снова, но по-другому. Рассматриваемый генератор переменного тока мог быть почтенным Delco-Remy 10DN на Малибу 1972 года.Или это может быть блок Nippondenso, который я недавно тестировал на Corolla 2018 года. Когда вы оцениваете волновую картину, это не имеет значения. Оба этих генератора по-прежнему являются трехфазными генераторами. Если диод или статор выходит из строя, это влияет на одну или несколько из этих фаз. Как только происходит сбой, его воздействие на фазу (фазы) является постоянным - постоянным. Таким образом, неисправность постоянно появляется в форме пульсации каждый раз, когда осциллограф отображает эту фазу. Неисправность диода или статора не может работать, не может скрываться на осциллографе.

Суть в следующем: состояние недостаточной зарядки в сочетании с плохой формой пульсации означает, что пора заменить генератор.

Насколько высока была моя пульсация?
Технические специалисты часто спрашивают, какой должна быть амплитуда (высота) здорового волнового рисунка. Вот почему я не беспокоюсь об этом измерении. Несколько лет назад инженер по имени Хуан Грубе научил меня этой теме. Грубе возглавляет JIMCO, Inc., производителя электрического оборудования. Компания производит профессиональные испытательные машины для генераторов / стартеров почти 40 лет.

Grube подчеркнул, что три основных фактора определяют пульсацию напряжения переменного тока, измеряемую на выходной клемме: конструкция генератора, электрическая нагрузка и частота вращения. Он сказал, что никогда не находил OEM-спецификации для этого значения переменного тока. Вместо этого он собирал информацию посредством текущих исследований - тестирования новых и заведомо исправных генераторов переменного тока.

Во-вторых, его обширное домашнее задание выявило диапазон значений заведомо исправных генераторов переменного тока. Например, некоторые устройства показали напряжение .10 В переменного тока при небольшой диэлектрической нагрузке; другие произведены 1.00 В переменного тока при большой нагрузке.

В-третьих, отказ диода или статора увеличивает напряжение переменного тока на выходной клемме. Люди часто называют .50 В переменного тока верхним порогом для хорошего генератора переменного тока. Но более точный подход - это сравнение вашего измерения напряжения переменного тока с измерением заведомо исправного генератора переменного тока при тех же оборотах и ​​электрической нагрузке.

Проверка напряжения статора - еще один способ измерить состояние генератора. Грубе сказал, что напряжение статора исправного генератора переменного тока составляет половину выходного напряжения на клеммах.К сожалению, доступные клеммы статора исчезли из большинства генераторов переменного тока.

Grube рекомендует пользователю прицела загрузить систему зарядки, а затем проверить чистую и стабильную картину пульсаций. Фактическая высота гладкого, последовательного рисунка не имеет значения для диагностики, но общая плавность и постоянство ряби имеют решающее значение. Это оказался бесценный совет.

Правильная передача, правильная процедура
Требования к испытаниям включают объем, электрическую нагрузку и, возможно, инструмент для удержания дроссельной заслонки.Давайте рассмотрим эти пункты по порядку. Скорее всего, ваш прицел - это цифровая модель. Во-первых, проверьте руководство оператора, чтобы увидеть, есть ли в прицеле предустановленный тест генератора переменного тока. Если это так, то обязательно используйте существующую тестовую установку.

Если в вашем цифровом осциллографе нет предустановленного теста генератора переменного тока, следуйте инструкциям руководства по прибору для измерения напряжения переменного тока. Настройте осциллограф соответствующим образом и начните с вертикальной шкалы 1,00 В переменного тока. Затем подключите прицел к заведомо исправному автомобилю.Затем терпеливо настраивайте горизонтальную шкалу времени, пока изображение не станет похожим на узор ряби, показанный в этой статье. Кроме того, при необходимости настройте вертикальную шкалу напряжения. Если ваш осциллограф позволяет сохранять настройки напряжения и времени для будущих испытаний, сохраните их и создайте свою собственную предустановку для проверки генератора переменного тока.

Иногда использование «фильтра» переменного тока - самый простой способ получить пригодную для использования картину пульсаций генератора. Фильтр просто экранирует постоянное напряжение, поэтому осциллограф отображает только то, что присутствует переменное напряжение.Я снял показанные здесь образцы пульсаций с помощью старого цифрового осциллографа Interro и испытательного провода, оснащенного фильтром переменного тока. Испытательный провод, номер по каталогу 03-09-BNC, был изготовлен компанией Automotive Electronics Services.

Предупрежден - значит вооружен: пульсации генератора могут выглядеть необычно «шумными» и неровными. Во-первых, всегда заземляйте прицел непосредственно на отрицательную клемму аккумулятора. Во-вторых, попробуйте подключить положительный провод осциллографа к положительной клемме аккумуляторной батареи. Я обнаружил, что этот шаг обеспечивает существенно более чистый шаблон без потери точности .

Критики этого подхода настаивают на том, что выходной терминал является единственной допустимой контрольной точкой для шаблонов пульсаций генератора. Я протестировал пульсацию на батарее с помощью различных прицелов. Я всегда наблюдал, что истинный отказ диода или статора выглядел для батареи так же закономерно, как и на выходной клемме генератора.

Приложение электрической нагрузки
Приложение соответствующей электрической нагрузки к системе зарядки имеет решающее значение для точного испытания генератора.И наоборот, пренебрежение нагрузкой - частая причина ошибочного диагноза. Помните, что конструкция генератора, электрическая нагрузка и частота вращения , абсолютно , оказывают наибольшее влияние на эту картину пульсаций. Очевидно, что вы не можете контролировать конструкцию генератора переменного тока. Но вы, конечно, можете контролировать нагрузку и обороты во время диагностики.

Один из простых способов - подключить прицел, запустить двигатель и задействовать как можно больше аксессуаров, а затем проверить картину пульсаций. Не экономьте на нагрузке. Я обычно включаю фары (дальний свет), передние и задние обогреватели, вентилятор на максимальной скорости, подогрев сидений и аудиосистему.Недавно я практиковал это на Honda HR-V 2016 года выпуска, оснащенной генератором OEM 95A. Я измерил 60 А при 14,40 В на холостом ходу с включенными аксессуарами.

Использование традиционного тестера нагрузки - еще один способ приложить адекватную нагрузку во время теста пульсации. Этот вид тестеров содержит надежный регулируемый резистор из углеродного волокна (или аналог), который фактически нагружает аккумулятор. Он также имеет индуктивные токовые клещи. Подключите тестер нагрузки к аккумуляторной батарее, наденьте индуктивный зажим на выходной провод генератора и запустите двигатель.Включите контроль нагрузки тестера, пока выходная мощность генератора не достигнет 45-60 А. Затем проверьте узор ряби на прицеле. Как правило, сразу возникает неисправность диода или статора, или же пульсация выглядит нормальной. Либо то, либо другое! И вы набираете нагрузку ровно настолько, чтобы увидеть реакцию на экране осциллографа.

Некоторые специалисты используют инструмент для удержания дроссельной заслонки, чтобы поддерживать скорость двигателя примерно на 2000 об / мин во время теста пульсации. Конечно, увеличение оборотов увеличивает амплитуду пульсаций.Он растягивает узор по вертикали и может облегчить анализ ряби.

Если есть сомнения, я всегда измеряю выходную мощность в амперах с помощью тестера нагрузки и пульсации осциллографа одновременно при быстром холостом ходе. Очевидно, что агрегат должен производить тот объем, на котором он рассчитан. Предположим, что генератор выдает номинальный выходной ток в амперах и показывает стабильную картину пульсаций. В таком случае все должно быть хорошо - точка! Теперь автомобиль находится в вашем отсеке, потому что клиент заметил один или несколько симптомов. Возможно, на панели приборов появилось предупреждающее сообщение или загорелся индикатор заряда.Возможно, сохранен один или несколько кодов неисправности. Но если генератор выдержал это напряженное испытание, я сильно подозреваю, что проблема автомобиля в другом. Вам нужно дополнительное время на диагностику, не так ли?

Насколько я помню, компании, производящие генераторы OEM, проводили этот тест выходной мощности и пульсации. Этот формат также является обычным для восстановителей, включая компании, авторизованные OEM. Такая практика также является обычным явлением в компетентных мастерских по ремонту автоэлектрооборудования. Как и другие тесты, которые мы обсуждали в MOTOR, этот требует некоторой практики.Но при правильном выполнении он занимает всего несколько секунд и дает душевное спокойствие.

Практика того, что мы проповедуем
Я надеюсь, что прилагаемые снимки экрана помогут вам понять практическое тестирование пульсации. Я использовал упрощенный цифровой прицел, потому что базовое оборудование все еще может быть очень эффективным. Я собрал снимки экрана с 1 по 5 с Honda Accord 2002 года выпуска. После установки генератора Accord с открытым положительным диодом я зафиксировал схемы 4 и 5.

Как обычно, я скорректировал шкалы осциллографа для получения рисунков пульсаций, которые легко анализировать.Здесь эти настройки оказались равными ± 0,50 В по вертикальной шкале. По горизонтали - 2 миллисекунды на деление (отображается как 2 мс /).

Сравните образец 1 слева вверху страницы 24 с образцами 2 и 3. Эти сравнения показывают, как повышенные обороты и нагрузка влияют на характер пульсации. Затем сравните открытый положительный диод в шаблоне 4 на этой странице с нормальным диодом в шаблоне 1. Затем сравните открытый положительный диод в шаблоне 5 с нормальным шаблоном 3. Существует огромная и очевидная разница между исправным шаблоном и плохим. - особенно под нагрузкой.

Следующая группа испытаний пульсаций была проведена на испытательной машине генератора переменного тока, оснащенной обычным автомобильным аккумулятором. Объектом был 60A Nippondenso от Civic, работавший на скорости, эквивалентной быстрому холостому ходу. Прицел - тот же, что я использовал на Accord, тоже подключенный к батарее. Вертикальный масштаб прицела остался прежним, но горизонтальный масштаб был изменен на 1 миллисекунду на деление (1 мс /). Еще раз я настраивал горизонтальную настройку, пока не увидел на экране множество повторяющихся «событий».

Мой приятель настроил этот генератор так, чтобы я мог создавать и стирать неисправности с помощью толстых перемычек, выходящих из устройства. Образец пульсации 6 в верхнем левом квадранте на стр. 26 является нормальным. Схема 7 показывает открытый положительный диод. Схема 8 - это открытый статор, а 9 - закороченный статор. Аккуратный?

Результаты тестирования здесь стали отрезвляющим напоминанием о том, почему образец пульсации является таким ценным дополнением к проверкам напряжения и тока. Например, рассмотрим эти измерения на быстром холостом ходу без нагрузки на этот Civic.Каждый тест показал примерно 6,0 А при 14,50 В - никаких явных различий между ними. Или подумайте о характеристиках генератора после того, как я создал открытый диод: 60 А при 13,00 В! На первый взгляд, эти результаты говорят о хорошем генераторе. Но картина ряби говорит об обратном.

Я также видел эту ситуацию - когда амперы и вольты выглядели нормально - на различных транспортных средствах с открытым диодом. Но больной генератор по-прежнему выдавал номинальную мощность в амперах. Однако обычный тест пульсации легко показал неисправность.

Прежде чем подвести итоги, запомните две основные, но важные детали. Во-первых, не забудьте провести тщательный тест батареи. В конечном итоге слабый аккумулятор может испортить тест пульсации. Во-вторых, чрезмерное падение напряжения между выходной клеммой и аккумулятором может повлиять на результаты. Покройте основы, друзья.

Не стесняйтесь распечатать результаты теста. Сохраните копию в файле клиента для использования в будущем. Другой отдайте заказчику. Это показывает, что вы запустили «ЭКГ» на этом генераторе!

В заключение, волновая картина дает содержательную картину состояния генератора переменного тока.Выполняйте проверку двух заведомо исправных генераторов каждую неделю. Готов поспорить, что вы цените проверки волнового рисунка так же, как и я. Удачи тебе и продолжай улыбаться.

Страница не найдена! - ConsuLab

JavaScript деактивирован

Поскольку этот веб-сайт был протестирован без JavaScript, для некоторых функций потребуется JavaScript. Пожалуйста, включите свой JavaScript.

Страница не найдена!

Страница dsoclasshandoutv20161r6.pdf не может быть найден. Пожалуйста, свяжитесь с нами по этому поводу.

Отзывы

Это замечательные кроссовки! Благодаря возможности дистанционного управления ими с помощью ноутбука, можно моделировать реальные жизненные ситуации (читай: периодические неисправности), а также это помогает во многих различных областях знаний! В колледже Сан-Хасинто есть такие инструкторы, и они очень довольны. Молодец, ConsuLab!

Дж. П. Гоинс, инструктор GM ASEP, колледж Сан-Хасинто
Партнеры

Все партнеры
Консулаб

Consulab производит учебные материалы, адаптированные к потребностям технических и профессиональных школ в области транспортных технологий, электротехники.

Учить больше
Контакт

+1 (800) 567-0791. 20–17: 00

EST

4210 Jean-Marchand Street
Quebec City, QC. Канада, G2C 1Y6

[email protected]

Больше информации

Авторские права © Consulab, 2021. Все права защищены.

Осциллограф

: основы | Руководство по чтению и эксплуатации

Типы волн

Большинство волн можно разделить на следующие типы:

  • Синусоидальные волны.
  • Квадратные и прямоугольные волны.
  • Пилообразные и треугольные волны.
  • Формы ступеней и импульсов.
  • Периодические и непериодические сигналы.
  • Синхронные и асинхронные сигналы.
  • Сложные волны.

Далее мы рассмотрим каждый из этих типов волн.

Синусоидальные волны

Синусоидальная волна является основной формой волны по нескольким причинам. Он обладает гармоничными математическими свойствами »- это та же форма синуса, которую вы, возможно, изучали на уроках тригонометрии.

Напряжение в розетке меняется синусоидально. Тестовые сигналы, создаваемые осцилляторной схемой генератора сигналов, часто являются синусоидальными волнами.

Большинство источников питания переменного тока генерируют синусоидальные волны (переменный ток означает переменный ток, хотя и переменное напряжение; постоянный ток обозначает постоянный ток, что означает постоянный ток и напряжение, которое производит батарея.) Затухающая синусоида - это особый случай, когда вы может видеть в цепи, которая колеблется, но со временем стихает.

Квадратные и прямоугольные волны

Прямоугольная волна - еще одна распространенная форма волны.По сути, прямоугольная волна - это напряжение, которое включается и выключается (или повышается и понижается) через определенные промежутки времени. Это стандартная волна для тестирования усилителей. Хорошие усилители увеличивают амплитуду прямоугольной волны с минимальными искажениями.

Телевидение, радио и компьютерные схемы часто используют прямоугольные волны для синхронизации сигналов. Прямоугольная волна похожа на прямоугольную, за исключением того, что высокие и низкие временные интервалы не имеют равной длины. Это особенно важно при анализе цифровых схем.

Пилообразные и треугольные волны

Пилообразные и треугольные волны возникают из-за схем, предназначенных для линейного управления напряжением, таких как горизонтальная развертка аналогового осциллографа или растровая развертка телевизора.

Переходы между уровнями напряжения этих волн изменяются с постоянной скоростью. Эти переходы называются рампами.

Формы ступеней и импульсов

Такие сигналы, как шаги и импульсы, которые возникают редко или непериодически, называются однократными или переходными сигналами.

Шаг указывает на внезапное изменение напряжения, подобное изменению напряжения, которое вы видите, если вы включаете выключатель питания.

Импульс указывает на внезапные изменения напряжения, аналогичные изменениям напряжения, которые вы видите, если включить, а затем снова выключить питание. Импульс может представлять один бит информации, проходящий через компьютерную схему, или это может быть сбой или дефект в цепи.

Набор распространяющихся вместе импульсов создает последовательность импульсов. Цифровые компоненты в компьютере взаимодействуют друг с другом с помощью импульсов.Эти импульсы могут быть в форме последовательного потока данных, или несколько сигнальных линий могут использоваться для представления значения на параллельной шине данных. Импульсы также распространены в рентгеновском, радиолокационном и коммуникационном оборудовании.

Периодические и непериодические сигналы

Повторяющиеся сигналы называются периодическими сигналами, а сигналы, которые постоянно меняются, называются непериодическими сигналами. Неподвижное изображение аналогично периодическому сигналу, в то время как фильм аналогичен непериодическому сигналу.

Синхронные и асинхронные сигналы

Если между двумя сигналами существует временная зависимость, эти сигналы называются синхронными. Сигналы часов, данных и адреса внутри компьютера являются примерами синхронных сигналов.

Асинхронные сигналы - это сигналы, между которыми не существует временной зависимости. Поскольку не существует временной корреляции между касанием клавиши на клавиатуре компьютера и часами внутри компьютера, эти сигналы считаются асинхронными.

Сложные волны

Некоторые формы сигналов сочетают в себе характеристики синусов, квадратов, ступеней и импульсов для создания сигналов сложной формы. Информация о сигнале может быть встроена в виде изменений амплитуды, фазы и / или частоты.

Например, хотя сигнал на рисунке 6 является обычным композитным видеосигналом, он состоит из множества циклов высокочастотных сигналов, встроенных в низкочастотную огибающую.

В этом примере важно понимать относительные уровни и временные отношения шагов.Для просмотра этого сигнала вам понадобится осциллограф, который фиксирует низкочастотную огибающую и смешивает высокочастотные волны с градацией интенсивности, чтобы вы могли видеть их общую комбинацию в виде изображения, которое можно интерпретировать визуально.

Цифровые люминофорные осциллографы (DPO) лучше всего подходят для просмотра сложных волн, таких как видеосигналы, показанные на рисунке 6. Их дисплеи предоставляют необходимую информацию о частоте появления или градацию интенсивности, которая необходима для понимания формы волны действительно делает.

Некоторые осциллографы могут отображать определенные типы сложных сигналов особым образом. Например, телекоммуникационные данные могут отображаться в виде глазковой диаграммы или диаграммы созвездия:

Рисунок 6 : Составной видеосигнал NTSC является примером сложной волны.

Телекоммуникационные цифровые сигналы данных могут отображаться на осциллографе в виде сигнала особого типа, называемого глазковой диаграммой.

Author:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *