Приборы
866 0

Основные части интегрального регулятора напряжения.

Реле-регулятор напряжения генератора — это неотъемлемая часть системы электрооборудования любого автомобиля. С его помощью производится поддержка напряжения в определенном диапазоне значений. В данной статье вы узнаете о том, какие конструкции регуляторов существуют на данный момент, в том числе будут рассмотрены механизмы, давно не используемые.

Основные процессы автоматического регулирования

Совершенно неважно, какой тип генераторной установки используется в автомобиле. В любом случае он имеет в своей конструкции регулятор. Система автоматического регулирования напряжения позволяет поддерживать определенное значение параметра, независимо от того, с какой частотой вращается ротор генератора. На рисунке представлен реле-регулятор напряжения генератора, схема его и внешний вид.

Анализируя физические основы, с использованием которых работает генераторная установка, можно прийти к выводу, что напряжение на выходе увеличивается, если скорость вращения ротора становится выше. Также можно сделать вывод о том, что регулирование напряжения осуществляется путем уменьшения силы тока, подаваемого на обмотку ротора, при повышении скорости вращения.

Читайте также: Как подключить люстру: с 2, 3, 4 проводами к двойному и одинарному выключателю

Плавное регулирование напряжения

В случае плавного регулирования напряжения на э. п. с.

переменного тока с двигателями пульсирующего тока от падает необходимость в переходных реакторах или резисторах, появляется возможность существенно упростить контактную переключающую аппаратуру и даже полностью отказаться от нее (при бесконтактном регулировании напряжения).

Кроме того, легче осуществить инвертирование тока и рекуперацию энергии при электрическом торможении; улучшаются пусковые характеристики и обеспечивается наиболее полное использование максимальной силы тяги по сцеплению.

Это особенно существенно для мощных грузовых электровозов переменного тока, которые имеют очень высокое значение коэффициентов тяги в часовом и длительном режимах. Вес поезда для них, как правило, ограничивается не нагреванием обмоток двигателя, а условиями сцепления.

Плавное регулирование напряжения для таких электровозов стало осуществимым лишь после освоения промышленного изготовления тиристоров. Все другие способы плавного регулирования с использованием коллекторных регуляторов, ртутных вентилей, трансформаторов с плавным регулированием, магнитных усилителей и др. для электровозов не могли дать удовлетворительных решений. Поэтому рассмотрим только примеры плавного регулирования напряжения с помощью тиристоров.

Различают плавное межступенчатое регулирование напряжения с вентильным переходом и бесконтактное регулирование. Первый способ регулирования был применен на опытных электровозах ВЛ60ку, второй получил широкое распространение на электровозах ВЛ80Р, ВЛ85 и др.

Применяют также мосты с разным выпрямленным напряжением; при этом два моста позволяют получить трехступенчатое регулирование, а три с соотношением напряжения 1:1:2 — четырехступенчатое. Представляет интерес схема с соотношением напряжений мостов 1:2:3, которая дает шесть ступеней, при соотношении 1:2:4 можно получить семь ступеней.

Если на электровозах применяют преобразователи, выполненные только на тиристорах, бесконтактная система управления силовыми цепями резко упро щается, так как при этом нет необходимости в переключателях ступеней, контакторах и переходных реакторах. Плавное регулирование осуществляют как в тяговом, так и в тормозном режиме.

В качестве примера рассмотрим действие цепей на электровозе ВЛ80Р (рис. 243, а).

Трансформатор Т имеет две секционированные части вторичной обмотки, каждая из которых разделена на три секции с напряжением 300, 300 и 600 В.

К секционированным частям подключены выпрямительно-инверторные преобразователи ВИП! и ВИП2. Тяговые двигатели подключены к соответствующим ВИП через сглаживающие реакторы СР.

Схему ВИП можно представить как три параллельно соединенные однофазные мостовые схемы с совмещенными смежными плечами (1-4, 3-6, 5-8). Для восьмиплечей схемы ВИП действительны все соотношения обычной однофазной мостовой схемы.

От вторичных обмоток тягового трансформатора на ВИП подается переменное синусоидальное напряжение с частотой 50 Гц.

В каждый полупериод напряжения трансформатора, имеющий длительность 0,01 с и составляющий 180°, работают два плеча моста (рис. 243,6).

Для открытия тиристоров плеч блок управления выпрямительно-инверторным преобразователем (БУВИП) в каждый полупериод вырабатывает импульсы, регулируемые по фазе ар и нулевые сю. Импульсы подаются всегда в начале полупериода с углом ар=8ч-10°.

Отсчет угла импульсов производят от момента равенства нулю питающего напряжения трансформатора в начале полупериода.

Читайте также: Установка розеток в пластиковые панели. Установка коробки под розетку или выключатель

Импульсы в начале зоны регулирования имеют угол около 160° (артах), а в конце — на низких зонах регулирования и при малой нагрузке-18-20° (°ртт)> на высоких зонах регулирования и при большой нагрузке 30-40°.

Пуск электровоза начинается с зоны I Перемещая штурвал контроллера машиниста (КМЭ) из положения ПО (подготовка к работе цепей управления ВИП) в положение НР (начало регулирования), машинист создает условия для подачи импульсов управления на тиристоры плеч 3-6 При этом в один полупериод напряжения трансформатора (сплошные

О -нерегулируемый по фазе ^-нерегулируемый, задержанный по фозе(

Что такое генератор

Любой автомобильный генератор состоит из нескольких частей:

1. Ротор с обмоткой возбуждения, вокруг которой при работе создается электромагнитное поле.

2. Статор с тремя обмотками, соединенными по схеме «звезда» (с них снимается переменное напряжение в интервале от 12 до 30 Вольт).

3. Кроме того, в конструкции присутствует трехфазный выпрямитель, состоящий из шести полупроводниковых диодов. Стоит заметить, что реле-регулятор напряжения генератора ВАЗ 2107 (инжектор или карбюратор в системе впрыска) одинаков.

Но работать генератор без устройства регулирования напряжения не сможет. Причина тому — изменение напряжения в очень большом диапазоне. Поэтому необходимо использовать систему автоматического регулирования. Она состоит из устройства сравнения, управления, исполнительного, задающего и специального датчика. Основной элемент — это орган регулирования. Он может быть как электрическим, так и механическим.

Самые распространённые причины поломки

  1. Замыкание диодного моста или щёток генератора. Результат — отключение генератора или переход на неконтролируемое напряжение.
  2. Сдвиг напряжения стабилизации. В этом случае стабильность напряжения сохраняется, но оно постоянно либо пониженное, либо завышенное.
  3. Окисление или обгорание контактов.
  4. Изменение размеров зазора между контактами.
  5. Ослабление натяжения пружин.
  6. Проблемы с обмотками — обрывы или замыкания.

Рекомендуем: EGR в дизельном двигателе: что это такое

Поломки можно определить на ранней стадии — для этого обратите внимание на соотношение расхода топлива с эффективностью работы авто. Если машина потребляет гораздо больше горючего, чем нужно, но работает хуже, вероятнее всего, проблема именно в регуляторе. Верная примета — сила свечения фар в тёмное время суток. Если при ночной езде вы замечаете, что интенсивность свечения габаритных огней и приборов сильно снизилась, пора проверять регулятор.

Работа генератора

Когда начинается вращение ротора, на выходе генератора появляется некоторое напряжение. А подается оно на обмотку возбуждения посредством органа регулировки. Стоит также отметить, что выход генераторной установки соединен напрямую с аккумуляторной батареей. Поэтому на обмотке возбуждения напряжение присутствует постоянно. Когда увеличивается скорость ротора, начинает изменяться напряжение на выходе генераторной установки. Подключается реле-регулятор напряжения генератора Valeo или любого другого производителя к выходу генератора.

При этом датчик улавливает изменение, подает сигнал на сравнивающее устройство, которое анализирует его, сопоставляя с заданным параметром. Далее сигнал идет к устройству управления, от которого производится подача на исполнительный механизм. Регулирующий орган способен уменьшить значение силы тока, который поступает к обмотке ротора. Вследствие этого на выходе генераторной установки производится уменьшение напряжения. Аналогичным образом производится повышение упомянутого параметра в случае снижения скорости ротора.

Читайте также: Сколько ампер в розетке 220В: определяем силу тока

Двухуровневые регуляторы

Двухуровневая система автоматического регулирования состоит из генератора, выпрямительного элемента, аккумуляторной батареи. В основе лежит электрический магнит, его обмотка соединена с датчиком. Задающие устройства в таких типах механизмов очень простые. Это обычные пружины. В качестве сравнивающего устройства применяется небольшой рычаг. Он подвижен и производит коммутацию. Исполнительным устройством является контактная группа. Орган регулировки — это постоянное сопротивление. Такой реле-регулятор напряжения генератора, схема которого приведена в статье, очень часто используется в технике, хоть и является морально устаревшим.

Работа двухуровневого регулятора

При работе генератора на выходе появляется напряжение, которое поступает на обмотку электромагнитного реле. При этом возникает магнитное поле, с его помощью притягивается плечо рычага. На последний действует пружина, она используется как сравнивающее устройство. Если напряжение становится выше, чем положено, контакты электромагнитного реле размыкаются. При этом в цепь включается постоянное сопротивление. На обмотку возбуждения подается меньший ток. По подобному принципу работает реле-регулятор напряжения генератора ВАЗ 21099 и других автомобилей отечественного и импортного производства. Если же на выходе уменьшается напряжение, то производится замыкание контактов, при этом изменяется сила тока в большую сторону.

Признаки неисправностей

Если напряжение низкое, то АКБ не сможет заряжаться. Таким образом, аккумуляторная батарея быстро сядет.

Если после реле-регулятора напряжение к аккумулятору идет высокое (выше положенного), то электролит начнет закипать и испаряться. При этом, на аккумуляторе появляется белый налет.

Какие признаки поломки регулятора напряжения генератора автомобиля могут быть:

  1. После поворота ключа замка зажигания, контрольная лампа не загорается.
  2. После того, как двигатель завелся, индикатор аккумулятора не гаснет на панели приборов.
  3. В темное время суток можно наблюдать, как свет становится, то ярче, то тусклее.
  4. ДВС автомобиля не запускается с первого раза.
  5. Если обороты двигателя станут больше 2000, то могут отключаться все лампочки приборной панели.
  6. Потеря мощности двигателя.
  7. Закипание аккумулятора.

Причины неправильной работы реле

К причинам можно отнести следующие наблюдения:

  1. Короткое замыкание (КЗ) на какой-нибудь линии автомобильной электропроводки.
  2. Пробиты диоды. Выпрямительный мост накрылся.
  3. Неправильно подключены клеммы аккумулятора.
  4. Попала вода внутрь реле.
  5. Механическое повреждение корпуса.
  6. Износ щеток.
  7. Кончился ресурс реле.

Электронный регулятор

У двухуровневых механических регуляторов напряжения имеется большой недостаток — чрезмерный износ элементов. По этой причине вместо электромагнитного реле стали использовать полупроводниковые элементы, работающие в ключевом режиме. Принцип работы аналогичен, только механические элементы заменены электронными. Чувствительный элемент выполнен на делителе напряжения, который состоит из постоянных резисторов. В качестве задающего устройства используется стабилитрон.

Современный реле-регулятор напряжения генератора ВАЗ 21099 является более совершенным устройством, надежным и долговечным. На транзисторах функционирует исполнительная часть устройства управления. По мере того как изменяется напряжение на выходе генератора, электронный ключ замыкает или размыкает цепь, при необходимости подключают добавочное сопротивление. Стоит отметить, что двухуровневые регуляторы являются несовершенными устройствами. Вместо них лучше использовать более современные разработки.

Трехуровневая система регулирования

Качество регулирования у таких конструкций намного выше, нежели у рассмотренных ранее. Ранее использовались механические конструкции, но сегодня чаще встречаются бесконтактные устройства. Все элементы, используемые в данной системе, такие же, как и у рассмотренных выше. Но отличается немного принцип работы. Сначала подается напряжение посредством делителя на специальную схему, в которой происходит обработка информации. Установить такой реле-регулятор напряжения генератора («Форд Сиерра» также может оснащаться подобным оборудованием) допустимо на любой автомобиль, если знать устройство и схему подключения.

Здесь происходит сравнение действительного значения с минимальным и максимальным. Если напряжение отклоняется от того значения, которое задано, то появляется определенный сигнал. Называется он сигналом рассогласования. С его помощью производится регулирование силы тока, поступающего на обмотку возбуждения. Отличие от двухуровневой системы в том, что имеется несколько добавочных сопротивлений.

Диагностика генератора автомобиля своими руками

Общие рекомендации

Не трудно догадаться, что идеальным местом для проверки генератора является СТО. Но это вовсе не значит, что проверить его состояние невозможно в домашних условиях при помощи собственных знаний, умений и сил.

Прежде чем приступить к диагностике автомобильного генератора, следует обзавестись специальным прибором, призванным измерять напряжение. Речь идет о мультиметре.

В некоторых источниках может встречаться рекомендация касательно обязательного наличия тестера, авометра, вольтметра, амперметра, но я с уверенностью заявляю, что все эти устройства – фактически одно и то же, а незначительные различия заключаются только в наборе дополнительных функций. Поэтому, в принципе, каждый из ранее перечисленных приборов будет правильным ответом на вопрос, как проверить напряжение на генераторе.

В процессе проверки миниэлектростанции каждого автомобиля водитель должен знать и помнить, чего делать нельзя:

  1. Проверять уровень работоспособности генератора способом, звучащий как «на искру», то есть при помощи короткого замыкания.
  2. Допускать соединение таких клемм, как «30» и «67», которая отвечает за массу (в некоторых случаях эти клеммы имеют такие шифры, как «В+» и «D+» соответственно).
  3. Заставлять функционировать генератор без факта включенных потребителей. Особенно нежелательной является работа, когда отключен АкБ.
  4. Осуществлять сварочные работы автомобильного кузова с проводами, которые подключены, от аккумулятора и генератора.

Также автовладельцу рекомендуется помнить о том, что:

  • Будет нужна чья-то помощь. Этому человеку ничего особенного делать не придется, поэтому не обязательно искать специалиста в сфере автомобилей. Как раз тот случай, когда даже женщину можно подпустить к машине.
  • Проверять вентили анализируемого устройства следует при помощи напряжения, которое не превышает отметку в 12 В.
  • Если необходимой является замена генераторной проводки, но выбирать нужно обязательно только те провода, которые имеют аналогичные показатели сечения и длины.
  • Непосредственно перед диагностикой всех элементов генератора я рекомендую проверить исправность всех его соединений и натяжение его ремня. Если с первым пунктом все понятно, то вот второй необходимо конкретизировать. Ремень считается натянутым правильно лишь в том случае, если при нажатии с усилием в 10 кгс на его середину он прогнется на 10-15 мм – и не более этого.

Инструкция проверки

Диагностика генератора – дело непростое, поэтому тут нужно придерживаться определенной последовательности действий. В первую очередь необходимо осуществить проверку генераторного реле, после – диодного моста, затем – статора и, наконец, ротора. Я советую в данной ситуации не импровизировать, а четко придерживаться приведенной инструкции.

Факт перенапряжения в районе бортовой сети автомобиля может стать причиной прекращения работы не одного прибора. Реле-регулятор генератора нужен для того, чтобы поддерживать правильную разность потенциалов. Чтобы проверить, нормально ли функционирует данный прибор, нужно:

  1. Переключить в режим измерения напряжения мультиметр.
  2. Завести автомобиль.
  3. Замерить уровень напряжения на клеммах аккумулятора или же на генераторных выходах. Оптимальное значение должно колебаться в районе 14-14,2 В.
  4. Нажать на акселератор (как раз тут пригодится помощник, о котором указывалось ранее). Уровень напряжения не должен измениться более чем на 0,5 В. Если же это не так, то можно с уверенностью говорить о неисправности реле-регулятора.

Диодный мост

Данное устройство состоит из шести диодов, которые объединяются в пластину, из которых одна – отрицательная, а вторая – положительная. Три диода имеют массу на катоде, а остальные – на аноде. Осуществить проверку диодного поста можно по этой схеме:

  1. Поставить мультиметр на режим омметра.
  2. Один щуп подсоединить к выводу данного устройства с плюсовым значением, а другой – поочередно подсоединять к таким выводам: «Ф1», «Ф2», «Ф3» и «0». То есть один щуп нужно присоединить к пластине со значением «+», а другим поочередно касаться выводов диодов, что в эту пластину были впрессованы.
  3. Поменять щупы местами и осуществить те же операции. В каком-то из этих случаев мультиметр должен продемонстрировать проводимость, то есть любого рода сопротивление, а в другом – нет. Данная проверка касалась диодов на положительной пластине.
  4. Один щуп подсоединить к отрицательной пластине, второй, как не трудно догадаться – к выводами диодов.
  5. Тем же образом сменить щупы и повторить операции. И опять: проводимость будет присутствовать в каком-то из этих случаев. Так мы проверили пластину с минусовыми значениями.

Автовладельцы должны обратить внимание на то, что сопротивление ни в коем случае не должно быть равно нулю. Если же это так, то есть вероятность пробоя диода.О диодном пробое может сказать также факт отсутствия какого-либо сопротивления в обе стороны в процессе подключения. Диодный мост способен раздавать недозаряд даже при факте одного неисправного диода, поэтому в таком случае автомобиль нуждается в срочной замене этого механизма.

Статор

Данный блок имеет вид полого металлического цилиндра, внутри которого аккуратно уложены генераторные обмотки. Инструкция проверка этого агрегата выглядит следующим образом:

  • Выводы стартера отсоединить от диодного моста.
  • Осмотреть состояние обмотки, ведь на ней не должно быть любого рода повреждений или подгораний.
  • Поставить мультиметр в режим измерения сопротивления.
  • Проверить обмотку на наличие пробоев: замерить уровень сопротивления между статорным корпусом и любым из выводов обмотки. Данное значение, как это ни странно, попадает в категорию, когда чем больше, тем лучше. Идеальный вариант, когда оно стремится к бесконечности. А если прибор показывает значение, которое ниже 50 КОм, это свидетельствует о скором выходе из строя всего автогенератора.

Ротор

Этот узел выполнен в форме металлического стержня. На который как раз и наматывается обмотку, а на его концах прикреплены кольца, по которым скользят генераторные щетки.

Читайте также: Заявление на опломбировку счетчика электроэнергии образец

Для осуществления диагностики данного механизма следуйте следующим рекомендациям:

  1. Я рекомендую извлечь ротор и осмотреть состояние подшипников и обмотки.
  2. Присоединить измерительные щупы к контактным кольцам (мультиметр все так же должен находиться в режиме измерения сопротивления). Значение данного показателя должно находиться в пределах 2,3-5,1 Ом.
  3. Несоответствие показателю: сопротивление не показывает совсем – в обмотке произошел обрыв; сопротивление выше – возможен плохой контакт или же дело в том, что выводы обмотки не припаяны как следует к кольцам; сопротивление ниже – возможность межвиткового замыкания.

Вышеприведенная инструкция диагностики автомобильного генератора поможет вовремя выявить неисправности в его работе в так называемых полевых условиях. А это станет причиной предотвращения многих проблем в общем состоянии автомобиля. Кстати, этот алгоритм найдет применение при проверке большинства современных авто, а также на многих отечественных. Но, я повторяю, главное условие заключается в том, чтобы напряжение бортовой сети равнялось 12 В.

Видео “Диагностика и ремонт генераторов”

Видеоролик о диагностике неисправностей в автомобильных генераторах.

Как снимать реле-регулятор

Снять реле-регулятор напряжения генератора («Ланос» или отечественная «девятка» у вас — не суть важно) довольно просто. Стоит заметить, что при замене регулятора напряжения потребуется всего один инструмент — плоская или крестовая отвертка. Снимать генератор или ремень и его привод не нужно. Большинство устройств находится на задней крышке генератора, причем объединены в единый узел с щеточным механизмом. Наиболее частые поломки происходят в нескольких случаях.

Во-первых, при полном стирании графитовых щёток. Во-вторых, при пробое полупроводникового элемента. О том, как провести проверку регулятора, будет рассказано ниже. При снятии вам потребуется отключить аккумуляторную батарею. Отсоедините провод, который соединяет регулятор напряжения с выходом генератора. Выкрутив оба крепежных болта, можно вытянуть корпус устройства. А вот реле-регулятор напряжения генератора ВАЗ 2101 имеет устаревшую конструкцию — он монтируется в подкапотном пространстве, отдельно от щеточного узла.

Почему генератор не обеспечивает бортовую сеть нормальным напряжением

Задавайтесь таким вопросом с осторожностью. Дело в том, «гена» может быть в порядке, хотя замеренный вольтаж будет говорить об обратном. На такой случай у нас есть универсальный рецепт:

  • Измерьте напряжение, взяв плюс прямо с вывода генератора. Если эта цифра будет уже в норме, то проблема не в генераторе. Продолжаем по списку.
  • Зачистите контакты минусового провода. Он идет от клеммы «-» на аккумуляторе к шпильке на кузове.
  • Зачистите плюсовой контакт на плюсовом проводе, подключаемом к «гене».

Проверка устройства

Проверяется реле-регулятор напряжения генератора ВАЗ 2106, «копеек», иномарок одинаково. Как только произведете снятие, посмотрите на щетки — у них должна быть длина более 5 миллиметров. В том случае, если этот параметр отличается, нужно проводить замену устройства. Чтобы осуществить диагностику, потребуется источник постоянного напряжения. Желательно, чтобы можно было изменить выходную характеристику. В качестве источника питания можно использовать аккумулятор и пару пальчиковых батареек. Еще вам необходима лампа, она должна работать от 12 Вольт. Вместо нее можно использовать вольтметр. Подключаете плюс от питания к разъему регулятора напряжения.

Соответственно, минусовой контакт соединяете с общей пластиной устройства. Лампочку или вольтметр соединяете со щетками. В таком состоянии между щетками должно присутствовать напряжение, если на вход подается 12-13 Вольт. Но если вы будете подавать на вход больше, чем 15 Вольт, между щетками напряжения не должно быть. Это признак исправности устройства. И совершенно не имеет значения, диагностируется реле-регулятор напряжения генератора ВАЗ 2107 или другого автомобиля. Если же контрольная лампа горит при любом значении напряжения или вовсе не загорается, значит, присутствует неисправность узла.

Регулирующие устройства цепей постоянного тока

Регулирование напряжения

в большинстве случаев осуществляется с помощью двух резисторов(RиR2) (рис. 2.16).

Рис. 2.16.Схема двухступенчатого регулирования напряжения

Суммарное сопротивление резисторов (R^

иR2)должно быть достаточно большим, чтобы оно не нагружало без пользы источник питания, а также для обеспечения плавности регулированияRj должно быть большеR2в 10—15 раз; суммарное сопротивление резисторов(R^иR2)должно быть как минимум в 2—3 раза меньше, чем суммарное сопротивление подключаемых приборов.

Регулирование тока

в большинстве случаев осуществляется с помощью резисторов, как это показано на рис. 2.17. ЗдесьRorр — ограничительный резистор, необходимый для того, чтобы не повредить приборы током большого значения, если подвижный контакт резистора окажется в крайнем левом положении.

Рис. 2.17.Схема плавноступенчатого регулирующего устройства

Плавно регулируемый резистор и несколько нерегулируемых резисторов R2—

R4,

каждый из которых рассчитан на определенное значение тока, позволяют регулировать ток в широком диапазоне. Легко убедиться, что диапазон регулирования такого устройства лежит в пределах 0,1-40 А.

Для расширения диапазона регулирования в сторону малых токов (до единиц мкА) применяют способ плавного или ступенчатого шунтирования основного регулирующего устройства резисторами R5

иR6,(рис. 2.18). По этому принципу построено регулирующее устройство потенциометрической установки У309 (0,5 мкА—10 А), обеспечивающее плавность регулирования не хуже 0,005 %.

Рис. 2.18.Схема регулирующего устройства, позволяющего получить малые

значения тока

Сетевой универсальный источник тока (напряжения) (см. рис. 2.15, б)

широко используется для поверки приборов классов 1,0 и более грубых (установка У300).

Фильтр, включенный после преобразователя, обеспечивает коэффициент переменной составляющей постоянного тока (напряжения) (1—3) %.

Для стабилизации питающего напряжения сети на входе источника включаются феррорезонансные стабилизаторы. Искажение формы кривой напряжения, характерные для таких стабилизаторов, компенсируется специальными фильтрами.

В результате коэффициент нелинейных искажений выходных переменных напряжений (токов) не превышает 2 %.

Источники позволяют получать на выходе постоянное и переменное напряжение до 1000 В, постоянный ток до 50 А, переменный ток до 300 А.

Плавность регулирования 0,05—0,1 достигается применением двухступенчатого трансформаторного регулятора (рис. 2.19).

Регулируемое напряжение (UBb]X

рег) снимается с зажимов 1 и 2, последовательно с которыми включен контактор Kj автотрансформатора (АТ) и вторичная обмотка понижающего вольтодобавочного трансформатора Tpj с коэффициентом трансформации 1:20.

При таком сочетании перемещением контакта Kj достигается грубое регулирование, а перемещением контакта К2 — плавное.

Если, например, перемещение контакта Kj приведет к изменению выходного напряжения на величину 0,5 В, то аналогичное перемещение контакта К2 приведет к изменению выходного напряжения на 1/20, т.е. на 0,025 В.

Рис. 2.19.Схема двухступенчатого регулирования напряжения с помощью автотрансформатора (АТ)

Для согласования диапазонов регулирования источника со стандартными диапазонами измерения поверяемых приборов на выходе регулятора включаются согласующие трансформаторы напряжения Тр2 (рис. 2.20) и тока ТТ (рис. 2.21).

Читайте также: Схема подключения трехпозиционного переключателя для стабилизатора

Рис. 2.20.Схема расширения пределов регулирования переменного напряжения

Секционирование вторичной обмотки трансформатора Тр2 обеспечивает постоянство относительной плавности регулировки и повышает точность контроля выходного напряжения на всех диапазонах регулирования.

Понижающий трансформатор тока ТТ, имеющий небольшое число витков вторичной обмотки, обеспечивает получение нужного значения тока.

Рис. 2.21.Схема расширения пределов регулирования переменного тока

Электронные источники постоянного тока (напряжения) (см. рис. 2.15, в)

содержат высокоэффективные электронные стабилизаторы на базе операционных усилителей с коэффициентом усиления 104 и более.

В таких источниках достигается стабильность и плавность регулирования 0,01—0,02 %.

Так, регулируемый источник постоянного напряжения П136М (установка У355) позволяет получать напряжения в диапазоне от 0,6 мВ до 600 В при токах до 270 мА и пульсациях не более 1 %. Источник тока П138М с диапазоном от 15 мА до 30 А имеет такие же характеристики, как П136М.

В качестве регуляторов используются маломощные резистивные регуляторы, аналогичные рассмотренным выше (см. рис. 2.16—2.18).

Источники позволяют поверять приборы класса 0,05 и ниже. Они, как правило, входят в состав поверочных установок.

Электронный источник (см. рис. 2.15, г) содержит генератор синусоидальных напряжений с диапазоном частот 20—20-104 Гц, маломощный резистивный или индуктивный регулятор и усилитель мощности с согласующими трансформаторами тока или напряжения на выходе. Данные источники позволяют получать на выходе напряжения до 750 В и токи до 50 А.

Нестабильность выходных параметров электронных источников составляет примерно 0,01 %, плавность регулирования — 0,005 %, коэффициент нелинейных искажений — не более 1 %.

Данные источники используются в поверочных установках К 68001, УППУ-1М и др.

Для поверки (калибровки) трехфазных измерительных приборов требуются трехфазные источники питания переменного тока. Они содержат три источника тока (РТ) и три источника напряжения (PH), выходные параметры которых изменяются по законам трехфазных целей.

Кроме того, в трехфазных источниках имеется возможность изменять фазовый угол между выходными параметрами фазных источников тока и напряжения. Эту процедуру выполняют фазорегуляторы (ФР) — электромеханические (рис. 2.22, а)

и электронные (рис. 2.22,б).Фазорегуляторы, как правило, включаются в цепи источников напряжения и позволяют изменять фазовый угол между током и

Выводы

В системе электрооборудования автомобиля реле-регулятор напряжения генератора «Бош» (как, впрочем, и любой иной фирмы) играет очень большую роль. Как можно чаще следите за его состоянием, проверяйте на наличие повреждений и дефектов. Случаи выхода из строя такого устройства нередки. При этом в лучшем случае разрядится аккумуляторная батарея. А в худшем может повыситься напряжение питания в бортовой сети. Это приведет к выходу из строя большей части потребителей электроэнергии. Кроме того, может выйти из строя и сам генератор. А его ремонт обойдется в кругленькую сумму, а если учесть, что АКБ очень быстро выйдет из строя, расходы и вовсе космические. Стоит также отметить, что реле-регулятор напряжения генератора Bosch является одним из лидеров по продажам. У него высокая надежность и долговечность, а характеристики максимально стабильны.

Введение

Цель – изучение конструкции и диагностических параметров регуляторов напряжения.

1. Рассмотреть конструкции регуляторов напряжения.

2. Изучить порядок подключения генератора и регулятора напряжения к установке.

3. Снять диагностические параметры регулятора напряжения согласно порядку выполнения лабораторной работы.

4. Дать оценку полученным результатам.

5. Составить отчет о проделанной работе.

Теория

Принцип работы регулятора напряжения

Регулятор напряжения поддерживает напряжение бортовой сети в заданных пределах во всех режимах работы — при изменении частоты вращения ротора генератора, электрической нагрузки, температуры окружающей среды. Кроме того, он может выполнять дополнительные функции — защищать элементы генераторной установки от аварийных режимов и перегрузок, автоматически включать в бортовую сеть силовую цепь генераторной установки или обмотку возбуждения.

По своей конструкции регуляторы делятся на бесконтактные транзисторные, контактно-транзисторные и вибрационные (реле-регуляторы). Разновидностью бесконтактных транзисторных регуляторов являются интегральные регуляторы, выполняемые по специальной гибридной технологии, или монолитные — на монокристалле кремния. Несмотря на столь разнообразное конструктивное исполнение, все регуляторы работают по единому принципу.

Напряжение генератора зависит от трех факторов — частоты вращения его ротора, силы тока нагрузки и величины магнитного потока, создаваемого обмоткой возбуждения, который зависит от силы тока в этой обмотке. Любой регулятор напряжения содержит:

· чувствительный элемент, воспринимающий напряжение генератора (обычно это делитель напряжения на входе регулятора),

· элемент сравнения, в котором напряжение генератора сравнивается с эталонной величиной,

· регулирующий орган, изменяющий силу тока в обмотке возбуждения, если напряжение генератора отличается от эталонной величины.

В реальных регуляторах эталонной величиной может быть не обязательно электрическое напряжение, но и любая физическая величина, достаточно стабильно сохраняющая свое значение, например, сила натяжения пружины в вибрационных и контактно-транзисторных регуляторах.

В транзисторных регуляторах эталонной величиной является напряжение стабилизации стабилитрона, к которому напряжение генератора подводится через делитель напряжения. Управление током в обмотке возбуждения осуществляется электронным или электромагнитным реле.

Частота вращения ротора и нагрузка генератора изменяются в соответствии с режимом работы автомобиля, а регулятор напряжения любого типа компенсирует влияние этого изменения на напряжение генератора воздействием на ток в обмотке возбуждения. При этом вибрационный или контактно-транзисторный регулятор включает в цепь и выключает из цепи обмотки возбуждения последовательно резистор (в двухступенчатых вибрационных регуляторах при работе на второй ступени «закорачивает» эту обмотку на массу), а бесконтактный транзисторный регулятор напряжения периодически подключает и отключает обмотку возбуждения от цепи питания.

В обоих вариантах изменение тока возбуждения достигается за счет перераспределения времени нахождения переключающего элемента регулятора во включенном и выключенном состояниях.

6-1

Двигатель-генераторы обычно применяются для преобразования переменного тока в постоянный (рис. 6-1). В качестве двигателя выбирается асинхронная или синхронная машина. При больших мощностях следует предпочесть синхронную машину, так как она выгоднее асинхронной.

Рис. 6-1 Двигатель-генератор.

В качестве генератора выбирается машина постоянного тока обычно с параллельным или со смешанным возбуждением.

Преимуществами двигатель-генераторов по сравнению с другими электромашинными преобразователями являются: возможность плавного регулирования напряжения в широких пределах, большая надежность в работе, возможность использования серийных нормальных машин (машин общего применения).

Двигатель-генераторы находят себе широкое применение в самых различных областях Укажем здесь на двигатель-генераторы, которые служат для питания электролитических ванн, где требуется плавное регулирование напряжения в широких пределах. На металлургических и других заводах двигатель-генераторы применяются в качестве агрегатов в системе «генератор — двигатель».

Отметим также многие испытательные лаборатории, где используются двигатель-генераторы, позволяющие, например, при преобразовании постоянного тока в переменный получить плавное регулирование напряжения и частоты переменного тока.

Недостатком двигатель-генераторов является их относительно низкий к.п.д., равный произведению к.п.д. обеих машин.

Можно также при помощи агрегата из двух машин постоянного тока преобразовывать напряжение постоянного тока.

Но обычно для этой цели используют одну машину постоянного тока, поместив на ее якоре две обмотки, соединенные каждая со своим коллектором, причем коллекторы помещаются на разных сторонах машины (рис 6-2).

Отношение чисел проводников якорных обмоток выбирается в соответствии с заданным отношением напряжений U

1/U2.

Рис 6-2. Схема одноякорного преобразователя постоянного тока с двумя обмотками на якоре.

Такая машина является одноякорным преобразователем постоянного тока с двумя обмотками на якоре Она с первичной стороны работает как двигатель, со вторичной стороны как генератор Разность моментов М

1-М2=Мдвигательной и генераторной обмоток невелика и определяется только магнитными и механическими потерями в машине. В соответствии с этим н.с. обеих обмоток почти полностью взаимно компенсируются

Добавить комментарий