Меню

Контактный регулятор напряжения это что



Контактный регулятор напряжения это что

Рейтинг 2.6/5 (121 голосов)

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 перегрузки, автоматически включать в бортовую сеть цепь обмотки возбуждения или систему сигнализации аварийной работы генераторной установки.

Все регуляторы напряжения работают по единому принципу. Напряжение генератора определяется тремя факторами — частотой вращения ротора, силой тока, отдаваемой генератором в нагрузку, и величиной магнитного потока, создаваемой током обмотки возбуждения. Чем выше частота вращения ротора и меньше нагрузка на генератор, тем выше напряжение генератора. Увеличение силы тока в обмотке возбуждения увеличивает магнитный поток и с ним напряжение генератора, снижение тока возбуждения уменьшает напряжение.

Все регуляторы напряжения, отечественные и зарубежные, стабилизируют напряжение изменением тока возбуждения. Если напряжение возрастает или уменьшается, регулятор соответственно уменьшает или увеличивает ток возбуждения и вводит напряжение в нужные пределы.

Active Image

Блок-схема регулятора напряжения представлена на рис. 1.

Регулятор 1 содержит измерительный элемент 5, элемент сравнения 3 и регулирующий

элемент 4. Измерительный элемент воспринимает напряжение генератора 2 Ud и преобразует его в сигнал Uизм., который в элементе сравнения сравнивается с эталонным значением Uэт.

Если величина Uизм. отличается от эталонной величины Uэт, на выходе измерительного элемента появляется сигнал Uo, который активизирует регулирующий элемент, изменяющий ток в обмотке возбуждения так, чтобы напряжение генератора вернулось в заданные пределы.

Таким образом, к регулятору напряжения обязательно должно быть подведено напряжение генератора или напряжение из другого места бортовой сети, где необходима его стабилизация, например, от аккумуляторной батареи, а также подсоединена обмотка возбуждения генератора. Если функции регулятора расширены, то и число подсоединений его в схему растет.

Чувствительным элементом электронных регуляторов напряжения является входной делитель напряжения. С входного делителя напряжение поступает на элемент сравнения, где роль эталонной величины играет обычно напряжение стабилизации стабилитрона. Стабилитрон не пропускает через себя ток при напряжении ниже напряжения стабилизации и пробивается, т.е. начинает пропускать через себя ток, если напряжение на нем превысит напряжение стабилизации. Напряжение же на стабилитроне остается при этом практически неизменным.

Ток через стабилитрон включает электронное реле, которое коммутирует цепь возбуждения таким образом, что ток в обмотке возбуждения изменяется в нужную сторону. В вибрационных и контактно-транзисторных регуляторах чувствительный элемент представлен в виде обмотки электромагнитного реле, напряжение к которой, впрочем, тоже может подводиться через входной делитель, а эталонная величина — это сила натяжения пружины, противодействующей силе притяжения электромагнита.

Коммутацию в цепи обмотки возбуждения осуществляют контакты реле или, в контактно-транзисторном регуляторе, полупроводниковая схема, управляемая этими контактами.

Особенностью автомобильных регуляторов напряжения является то, что они осуществляют дискретное регулирование напряжения путем включения и выключения в цепь питания обмотки возбуждения (в транзисторных регуляторах) или последовательно с обмоткой дополнительного резистора (в вибрационных и контактно- транзисторных регуляторах), при этом меняется относительная продолжительность включения обмотки или дополнительного резистора.

Поскольку вибрационные и контактно-транзисторные регуляторы представляют лишь исторический интерес, а в отечественных и зарубежных генераторных установках в настоящее время применяются электронные транзисторные регуляторы, удобно рассмотреть принцип работы регулятора напряжения на примере простейшей схемы, близкой к отечественному регулятору напряжения Я112А1 и регулятору EE14V3 фирмы BOSCH (рис. 2).

Active Image

Регулятор 2 на схеме работает в комплекте с генератором 1, имеющим дополнительный

выпрямитель обмотки возбуждения. Чтобы понять работу схемы, следует вспомнить, что, как было показано выше, стабилитрон не пропускает через себя ток при напряжениях ниже величины напряжения стабилизации. При достижении напряжением этой величины стабилитрон пробивается, и по нему начинает протекать ток.

Транзисторы же пропускают ток между коллектором и эмиттером, Т.е. открыты, если в цепи база-эмиттер ток протекает, и не пропускают этого тока, т.е. закрыты, если базовый ток прерывается.

Напряжение к стабилитрону VD1 подводится от выхода генератора Д через делитель напряжения на резисторах R1, R2. Пока напряжение генератора невелико, и на стабилитроне оно ниже напряжения стабилизации, стабилитрон закрыт, ток через него, а, следовательно, и в базовой цепи транзистора VT1 не протекает, транзистор VT1 закрыт. В этом случае ток через резистор R6 от вывода Д поступает в базовую цепь транзистора VT2, он открывается, через его переход эмиттер-коллектор начинает протекать ток в базе транзистора VT3, который открывается тоже. При этом обмотка возбуждения генератора оказывается через переход эмиттер-коллектор VT3 подключена к цепи питания.

Соединение транзисторов VT2, VT3, при котором их коллекторные выводы объединены, а питание базовой цепи одного транзистора производится от эмиттера другого, называется схемой Дарлингтона. При таком соединении оба транзистора могут рассматриваться как один составной транзистор с большим коэффициентом усиления. Обычно такой транзистор и выполняется на одном кристалле кремния.

Если напряжение генератора возросло, например, из-за увеличения частоты вращения его ротора, то возрастает и напряжение на стабилитроне VD1. При достижении этим напряжением величины напряжения стабилизации стабилитрон VD1 пробивается, ток через него начинает поступать в базовую цепь транзистора VT1, который открывается и своим переходом эмиттер-коллектор закорачивает вывод базы составного транзистора VT2, VТЗ на «массу». Составной транзистор закрывается, разрывая цепь питания обмотки возбуждения. Ток возбуждения спадает, уменьшается напряжение генератора, закрываются стабилитрон VD2, транзистор VT1, открывается составной транзистор VT2, VТЗ, обмотка возбуждения вновь включается в цепь питания, напряжение генератора возрастает и т.д., процесс повторяется.

Active Image

Таким образом регулировка напряжения генератора регулятором осуществляется дискретно через изменение относительного времени включения обмотки возбуждения цепи питания. При этом ток в обмотке возбуждения изменяется так, как показано на рис. 3.

Если частота вращения генератора возросла или нагрузка его уменьшилась, время включения обмотки уменьшается, если частота вращения уменьшилась или нагрузка возросла — увеличивается.

В схеме регулятора по рис. 2имеются элементы, характерные для схем всех применяющихся на автомобилях регуляторов напряжения. Диод VD2 при закрытии составного транзистора VT2, VT3 предотвращает опасные всплески напряжения, возникающие из-за обрыва цепи обмотки возбуждения со значительной индуктивностью. В этом случае ток обмотки возбуждения может замыкаться через этот диод, и опасных всплесков напряжения не происходит. Поэтому диод VD2 называется гасящим.

Сопротивление R3 является сопротивлением жесткой обратной связи. При открытии составного транзистора VT2, VT3 оно оказывается подключенным параллельно сопротивлению R2 делителя напряжения. При этом напряжение на стабилитроне VD2 резко уменьшается, что ускоряет переключение схемы регулятора и повышает частоту этого переключения. Это благотворно сказывается на качестве напряжения генераторной установки.

Конденсатор С1 является своеобразным фильтром, защищающим регулятор от влияния импульсов напряжения на его входе. Вообще конденсаторы в схеме регулятора либо предотвращают переход этой схемы в колебательный режим и возможность влияния посторонних высокочастотных помех на работу регулятора, либо ускоряют переключения транзисторов. В последнем случае конденсатор, заряжаясь в один момент времени, разряжается на базовую цепь транзистора в другой момент, ускоряя броском разрядного тока переключение транзистора и, следовательно, снижая потери мощности в нем и его нагрев.

Из рис. 2 хорошо видна роль лампы контроля работоспособного состояния генераторной установки НL. При неработающем двигателе внутреннего сгорания замыкание контактов выключателя зажигания SA позволяет току от аккумуляторной батареи GA через эту лампу поступать в обмотку возбуждения генератора. Этим обеспечивается первоначальное возбуждение генератора. Лампа при этом горит, сигнализируя, что в цепи обмотки возбуждения нет обрыва.

Читайте также:  Способ измерения напряжения электрического тока

После запуска двигателя, на выводах генератора Д и «+» появляется практически одинаковое напряжение и лампа гаснет. Если генераторная установка при работающем двигателе автомобиля не развивает напряжения, то лампа HL продолжает гореть и в этом режиме, что является сигналом об отказе генераторной установки или обрыве приводного ремня.

Введение резистора R в генераторную установку способствует расширению диагностических способностей лампы HL. При наличии этого резистора, если при работающем двигателе автомобиля произойдет обрыв цепи обмотки возбуждения, то лампа HL загорится.

Аккумуляторная батарея для своей надежной работы требует, чтобы с понижением температуры электролита напряжение, подводимое к батарее от генераторной установки, несколько повышалось, а с повышением температуры — понижалось.

Для автоматизации процессов изменения уровня поддерживаемого напряжения применяется датчик, помещенный в электролит аккумуляторной батареи и включаемый в схему регулятора напряжения. В простейшем случае термокомпенсация в регуляторе подобрана таким образом, что в зависимости от температуры поступающего в генератор охлаждающего воздуха напряжение генераторной установки изменяется в заданных пределах.

В рассмотренной схеме регулятора напряжения, как и во всех регуляторах аналогичного типа, частота переключений в цепи обмотки возбуждения изменяется по мере изменения режима работы генератора. Нижний предел этой частоты составляет 25-50 Гц. Однако имеется и другая разновидность схем электронных регуляторов, в которых частота переключения строго задана. Регуляторы такого типа оборудованы широтно-импульсным модулятором (ШИМ), который и обеспечивает заданную частоту переключения.

Применение ШИМ снижает влияние на работу регулятора внешних воздействий, например, уровня пульсаций выпрямленного напряжения и т.п.

В настоящее время все больше зарубежных фирм переходит на выпуск генераторных установок без дополнительного выпрямителя. Для автоматического предотвращения разряда аккумуляторной батареи при неработающем двигателе автомобиля в регулятор такого типа заводится фаза генератора.

Регуляторы, как правило, оборудованы ШИМ, который, например, при неработающем двигателе переводит выходной транзистор в колебательный режим, при котором ток в обмотке возбуждения невелик и составляет доли ампера.

После запуска двигателя сигнал с вывода фазы генератора переводит схему регулятора в нормальный режим работы. Схема регулятора осуществляет в этом случае и управление лампой контроля работоспособного состояния генераторной установки.

Источник

Устройство и принцип действия регулятора напряжения

Вибрационный регулятор напряжения представляет собою комбинацию электромагнитного реле и добавочного резистора, включаемого периодически в цепь обмотки возбуждения. Принцип действия регулятора основан на зависимости напряжения генератора от магнитного потока (см. выражение 2.1 в ПЗ № 2). Так как магнитный поток Ф пропорционален току возбуждения Iв, то уменьшая силу тока возбуждения, можно уменьшать магнитный поток и ограничивать напряжение генератора. Для уменьшения силы тока Iв в цепь обмотки возбуждения необходимо ввести реостат. Функцию реостата выполняет регулятор напряжения.

Контактно-транзисторный реле-регуля­тор(рис.1). Вышеописанные генерато­ры работают в паре с контактно-тран­зисторными реле-регуляторами. Реле-ре­гулятор состоит из устройства для регу­лирования напряжения, реле 5 защиты и переключателя 11 посезонной регулиров­ки. Все три устройства смонтированы на основании 1. На нем находятся два изолированных зажима В и Ш и один не­изолированный М.

Устройство для регулирования напря­жения генератора состоит из электро­магнитного регулятора напряжения РН, транзистора б, резисторов Ку, R^ Rr,R6 и полупроводниковых диодов Д1 и Д,\

Транзисторявляется исполнительным элементом, регулирующим ток возбужде­ния генератора, а следовательно, и напря­жение тока. Транзистором управляет электромагнитный регулятор напряжения вибрационного типа, чувствительным эле­ментом которого является обмотка 2. совместно с противодействующей пружиной 3, а управляющим элементом — нормально-разомкнутые контакты, вклю­ченные между плюсовым зажимом ре­гулятора (зажим В) и базой транзистора. Через кон] акты регулятора проходит ток управления транзистором (ток базы), напряжение которого незначительно — в пределах 1,5—2,5 В, что обеспечивает долговечность контактов.

Напряжение тока регулируется сле­дующим образом. Когда частота вра­щения коленчатого вала двигателя, а сле­довательно, и вала генератора невелика и напряжение генератора не достигло необходимого значения, электромагнит­ное усилие, создаваемое обмоткой регу­лятора РН, недостаточно для преодо­ления усилия пружины 3 и притягивания якоря 4 регулятора к сердечнику. В этом случае транзистор открыт, так как имеет­ся ток перехода «эмиттер — база», явля­ющийся током управления транзистора и определяемый сопротивлением R в це­пи базы транзистора Ток базы транзисто­ра протекает от зажима В через диод Д1,. электроды эмиттер — база, резистор К и «массу».

Следовательно, ток возбуждения про­текает по цепи от зажима В через запи­рающий диод Д1, электроды эмиттер — коллектор транзистора, основную обмот­ку реле защиты Р3, зажим Щ обмотку возбуждения генератора ОВГ на «массу». Сопротивления элементов в цепи обмот­ки возбуждения незначительны, поэтому происходит возбуждение генератора

Когда напряжение генератора соответствует регулируемому, ток обмотки регулятора напряжения возрастает до значения, при котором начинает работать регулятор напряжения, т. е. якорь при­тягивается к сердечнику, и контакты замыкаются. При этом транзистор запи­рается, вследствие того, что его база соединяется контактами с «плюсом», а потенциал эмиттера ниже потенциала «плюса» на величину падения напряже­ния на запирающем диоде Д1, обуслов­ленного протеканием через диод тока.

При запирании транзистора резко па­дает ток возбуждения и в обмотке воз­буждения возникает электродвижущая си­ла самоиндукции. Ток, вызванный само­индукцией, замыкается гасящим диодом Дгц вследствие чего гасится перенапряже­ние на регулирующем элементе. Включив­шиеся в пень возбуждения ускоряющий резистор Ry и дополнительный резистор Яд уменьшают напряжение генератора, якорь регулятора отходит от сердечника, размыкая контакты, и транзистор снова открывается, обеспечивая поддержание напряжения генератора на заданном уров­не (в пределах 13,2—14,0 В при установке переключателя посезонной регулировки в положение «Л» — лето).

Ток возбуждения регулируется бла­годаря автоматическому изменению со­отношения времени закрытого и откры­того состояния транзистора при высокой частоте чередования этих состояний. Устройство для защиты транзистора от коротких замыканий в цепи обмотки возбуждения состоит из реле 5 защиты и разделительного диода Др. Реле за­щиты имеет три обмотки: основную (сериесную) Р3т вспомогательную РЗВ и удерживающую РЗу, Нормально разом­кнутые контакты реле защиты включены через разделительный диод Др парал­лельно контактам регулятора напря­жения

При коротком замыкании цепи обмот­ки возбуждения на «массу» ток, идущий через основную обмотку Р3, увеличи­вается, а следовательно, усиливается и намагничивающая сила реле, в резуль­тате чего якорь реле притягивается к сердечнику и контакты замыкаются При этом через разделительный диод Др на ба­зу транзистора подается «плюс», тран­зистор запирается, в цепь короткого за­мыкания включаются резисторы схемы и ток короткого замыкания падает. Одно­временно через контакты реле защиты Р, получает питание удерживающая об­мотка РЗУ, в результате чего якорь реле удерживается в притянутом состоянии. Транзистор будет заперт до тех пор, пока не будет отключен выключатель «массы» и не устранено короткое замыкание. Переключатель посезонной регулиров­ки напряжения тока представляет собой дополнительную обмотку, намотанную поверх основной обмотки регулятора на­пряжения Конец дополнительной обмот­ки через изолированную колодку присое­динен к контактному диску. Переключе­ние осуществляется контактным винтом с диском. Для установки переключателя в положение «Л» (лето) контактный винт вывертывают, а в положение «3» (зима) ввертывают. С помощью переключателя можно повышать напряжение тока, вы­рабатываемого генератором зимой, и сни­жать его летом на 0,8—1,2 В.

Рис. 1. Контактно-транзисторный реле-регулятор:

аустройство, бсхема включения генератора и реле-регулятора в цепь;

Читайте также:  Что такое напряжение 380вольт

1основание,

2— обмотка регулятора напряжения,

3пружина,

4якорь регулятора

напряжения с контактом,

5реле защиты,

6транзистор,

8— винт подсоединения провода массы регулятора,

9 — зажим подсоединения провода обмотки возбуждения ротора генератора (B),10зажим подсоединения провода фазных обмоток статора генератора (Ш), 11—переключатель(винт) посезонной регулировки напряжения тока,

12— генератор; РНрегулятр напряжения, РЗрегулятор защиты, IIПР — переключатель посезонной регулировки,РНосновная обмотки регулятора напряжения, Р3у, Р3, РЗВ —бмотки реле защиты: удерживающая, основная и вспомогательная, Др, ДГ, Д1диоды (iгасящего контура, разделительный и запирающий), ОВГ -— обмотка возбуждения ВМ— выключатель «массы», Кколлектор, Ээмиттер, Ббаза, М, В, Шзажимыгенератора и реле-регулятора, r6. rt, Ry, Rs—резисторы генератора.

Источник

Общее устройство и принцип действия контактного регулятора напряжения

2. Общее устройство и принцип действия контактного регулятора напряжения

Устройство и работа контактно-вибрационного реле-регулятора.

На рис. 13 показана конструкция, а на рис. 14 электрическая схема трёхэлементного реле-регулятора РР130. На полумонтажной схеме (рис. 14, а) указаны не только электрические цепи, но и контуры магнитных систем отдельных реле. Это облегчает изучение реальных электрических цепей в реле-регуляторе. На развёрнутой схеме (рис. 14, б) легче проследить пути тока, проанализировать работу отдельных элементов схемы (приборов) и найти их возможные неисправности.

Для удобства пользования развёрнутой схемой вместе с условным обозначением элемента реле рядом в скобках указан его номер на подрисуночной надписи. Например, РОТ (1) – последовательная обмотка реле обратного тока. Из схемы видно, что обмотка включена последовательно, поэтому в обозначении обмотки это специально не указано. Величина сопротивления (Ом) указывается над прямоугольником, являющимся условным обозначением резистора. Электромагнитное реле, входящие в реле-регулятор, смонтированы на общем основании 9 (см. рис. 13) и закрыты крышкой 4. Приливы основания снабжены резиновыми амортизаторами 2, которые способствуют гашению вибраций, передаваемых реле-регулятору от места его крепления на автомобиле.

На сердечнике 2 (рис. 14) реле обратного тока находятся последовательная 1 и параллельная 4 (по отношению к якорю генератора) обмотки. Когда напряжение генератора ниже напряжения АКБ, магнитный поток, создаваемый параллельной обмоткой, мал, и якорь 5 не может притянуться к сердечнику 2 и замкнуть контакты 6 реле. По мере увеличения числа оборотов двигателя повышается напряжение генератора. Когда напряжение генератора превысит напряжение включения реле обратного тока (12,2 – 13,2В при температуре +20 0 С), якорь притянется к сердечнику, и контакты реле замкнуться. При замкнутых контактах ток проходит по обмоткам 1 и 4 в таком направлении, что их магнитные поля совпадают. Поэтому магнитное поле последовательной обмотки усиливает прижатие контактов реле.

При снижении числа оборотов двигателя напряжение генератора уменьшится. Когда оно станет ниже напряжения АКБ, ток из батареи пойдёт в якорь генератора, что может привести к его перегрузке и сгоранию изоляции обмотки. В этом случае магнитный поток последовательной обмотки реле изменит направление и будет размагничивать сердечник. Контакты реле разомкнуться, и генератор отключится от АКБ. Обратный ток, протекающий от батареи в генератор, при котором контакты реле размыкаются, должен составлять 0,5–6А.

Когда напряжение генератора Ur ниже напряжения Upн, на которое отрегулирован регулятор напряжения, контакты 10 (см. рис. 14) замкнуты. Ток возбуждения генератора проходит по цепи зажим Я генератора – последовательная 7 и ускоряющая 8 обмотки ограничителя тока – замкнутые контакты 9 ограничителя тока – выравнивающая обмотка 11 регулятора напряжения – замкнутые контакты 10 регулятора напряжения – клемма Ш обмотки возбуждения 14 генератора – масса генератора.

Когда напряжение генератора станет больше напряжения, на которое отрегулирован регулятор, контакты 10 регулятора напряжения разомкнуться, и ток возбуждения, минуя контакты 9 ограничителя тока, пойдёт через резисторы в 13 и 80 Ом (штриховые стрелки на рис. 14, б). Величина тока возбуждения упадёт, снизится магнитный поток обмотки возбуждения и, следовательно, напряжение генератора. При снижении напряжения генератора уменьшится сила притяжения якоря параллельной обмотки 12 регулятора напряжения, его контакты вновь замкнутся, и ток возбуждения увеличится.

Этот процесс будет повторяться периодически, пока Ur> Upн.

Чем больше частота вращения якоря генератора, тем большее время контакты регулятора напряжения будут находиться в разомкнутом состоянии и тем меньше будет величина тока возбуждения.

Для повышения частоты вибрации контактов регулятора напряжения (что необходимо для снижения амплитуды колебания, поддерживаемого регулятором напряжения), последовательно параллельной обмотке 12 регулятора напряжения включается ускоряющий резистор сопротивлением 13 Ом. В момент размыкания контактов регулятора напряжения ток возбуждения начнёт проходить через указанный резистор. В нём возрастает падение напряжения. Напряжение на параллельной обмотке регулятора напряжения снизится, что приведёт к ускорению замыкания контактов.

С повышением частоты вращения якоря генератора увеличится и частота вибраций контактов. Наличие ускоряющего резистора в цепи параллельной обмотки регулятора напряжения приводит к некоторому возрастанию величины регулируемого напряжения Upн с увеличением скорости вращения якоря генератора. Для компенсации этого явления служит выравнивающая обмотка 11 регулятора напряжения, включённая последовательно обмотке возбуждения генератора. Выравнивающая обмотка включена встречно по отношению к параллельной обмотке регулятора напряжения, т.е. магнитный поток выравнивающей обмотки 11 действует навстречу магнитному потоку параллельной обмотки 12.

С увеличением частоты вращения ток возбуждения генератора уменьшается, а следовательно, снижается размагничивающее действие выравнивающей обмотки. Поэтому напряжение, поддерживаемое регулятором напряжения, остаётся примерно постоянным.

Работает аналогично регулятору напряжения, только его последовательная обмотка 7 реагирует не на напряжение, а на отдаваемый генератором ток. При увеличении силы тока генератора выше допустимого по условию нагрева обмоток 9 например, при разряженной АКБ) магнитный поток, создаваемый обмоткой 7, притягивает якорь, и контакты 9 ограничителя тока размыкаются. В этом случае ток возбуждения генератора пойдёт двумя путями: как через резистор с сопротивлением в 30 Ом и далее – через замкнутые контакты 10 регулятора напряжения к клемме Ш генератора, так и через ускоряющую обмотку 8 ограничителя тока, резисторы сопротивлением 13 и 80 Ом к клемме Ш. таким образом, резисторы сопротивлением 30, 13 и 80 Ом включены между собой параллельно, и общее сопротивление, включённое в цепь обмотки возбуждения, будет 22,7 Ом.

Для ускорения замыкания контактов (повышение частоты их вибрации) служит ускоряющая обмотка 8 ограничителя тока. Эта обмотка включена последовательно в цепь обмотки возбуждения генератора и создаёт магнитный поток, направленный согласно с магнитным потоком основной обмотки ограничителя тока. При размыкании контактов 9 ограничителя тока ток возбуждения падает и магнитный поток ускоряющей обмотки уменьшается. В результате этого ускоряется замыкание ограничителя тока.

Термокомпенсация в реле-регуляторе

При работе температура реле-регулятора может изменяться от -50 до +90 0 С как под действием температуры окружающей среды, так и вследствие нагрева его обмоток проходящим током. Нагрев медных обмоток, особенно имеющих большое число витков, увеличивает их сопротивление. Например, при нагреве на 100 0 С сопротивление обмоток увеличивается до 30%. Это приводит к недопустимому изменению регулируемого напряжения или напряжения включённого реле обратного тока. Для устранения влияния изменения температуры на выходные параметры реле-регулятора в его конструкции предусмотрены термокомпенсирующие устройства: подвеска якоря на термобиметалической пластине; выполнение части параллельных обмоток реле напряжения и реле обратного тока из нихрома; применение термокомпенсационного сопротивления из нихрома, включённого последовательно параллельной обмотке регулятора напряжения; установка магнитного шунта между ярмом и сердечником магнитной системы регулятора напряжения.

Читайте также:  Аналог регулятора напряжения trt5

Устройство и работа контактно-транзисторного регулятора напряжения РР-362.

Рост количества и мощности потребителей электроэнергии на современных автомобилях привёл к увеличению мощности генератора. С увеличением мощности генератора растёт величина тока его возбуждения, который должен разрываться контактами регулятора напряжения. Однако контакты при повышении мощности разрываемого тока начинают сильнее подгорать и быстро выходят из строя. Поэтому в мощных автомобильных генераторах вначале стали применять две обмотки возбуждения и два регулятора напряжения (например, генератор Г-51 с реле-регулятором РР-51 автомобиля ЗИЛ-131). Затем были разработаны контактно-транзисторные регуляторы, в которых роль контактов, разрывающих ток возбуждения, выполняет транзистор, а контакты регулятора напряжения только управляют его работой.

Наиболее распространённым контактно-транзисторным регулятором является реле-регулятор РР-362, применяемый с генератором переменного тока Г-250 на автомобилях «Москвич», ГАЗ-53А и их модификации.

Контактно-транзисторный реле0регулятор РР-362 (рис. 15 и 16) состоит из регулятора напряжения РН и реле защиты РЗ, которые имеют аналогичную конструкцию и представляет собой реле с одной парой замыкающих контактов. Подвижной контакт обоих реле (контакт якоря) электрически соединён с корпусом (магнитопроводом) реле. В отсеке, отделённом от электромагнитных реле перегородкой, имеющейся на внутренней части крышки, расположены транзистор Т, крепящийся на теплоотводе – латунной пластине, и два диода Д1 и Д2.

В блоке электромагнитных реле под панелью расположены резисторы. Реле-регулятор имеет три выводные клеммы Ш, ВЗ, М для соединения соответственно с обмоткой возбуждения генератора, выключателем зажигания и «массой» генератора. Для ускорения замыкания контактов регулятора напряжения служит ускоряющий резистор Ру.

Регулятор напряжения (см. рис. 16) включает в себя транзистор Т, электромагнитное реле регулятора напряжения РН, полупроводниковые диоды Д1 Дг; резисторы Ry, Rд, Rтк, Rб. Электромагнитное реле РН управляет транзистором. Его обмотка РН является чувствительным элементом схемы регулятора, а замыкающие контакты РН, включённые между плюсовой клеммой регулятора ВЗ и базой транзистора, управляют транзистором.

Ток управления транзистора (ток базы) незначителен и меньше тока возбуждения генератора на величину коэффициента усиления транзистора (в 15 раз). Напряжение на контактах также незначительно – 1,5–2,5В. Поэтому контакты регулятора напряжения при длительной работе практически не имеют износа.

Термокомпенсация регулятора напряжения осуществляется резистором Rтк и подвеской якоря на термобиметалической пластине.

Для защиты транзистора Т от коротких замыканий в цепи обмотки возбуждения генератора служит реле защиты РЗ, которое имеет три обмотки: основную РЗ, встречную РЗв, магнитный поток который направлен навстречу основной обмотке, и удерживающую РЗу. замыкающие контакты РЗ включены через разделительный диод Др параллельно контактам РН.

Работа регулятора напряжения

Когда обороты ротора генератора малы и Ur Uрн, контакты регулятора напряжения замкнуты. При этом транзистор Т запирается, так как его база соединяется с «+», вследствие чего потенциал эмиттера будет ниже потенциала базы на величину падения напряжения на диоде Д1, обусловленного током, протекающим через Д1 по цепи клемма ВЗ – диод Д1 резисторы Ry, Rд, – обмотка РЗ – клемма Ш – обмотка возбуждения ОВ – масса.

При замыкании контактов РН и запирании транзистора Т ток возбуждения падает, уменьшается напряжение генератора, и контакты РН размыкаются. Затем весь процесс повторяется. Диод Дг служит для шунтирования токов самоиндукции обмотки возбуждения генератора, возникающих при переключении транзистора Т. Тем самым исключаются опасные для транзистора перенапряжения.

Работа реле защиты

При коротком замыкании в цепи обмотки возбуждения генератора на массу встречная обмотка РЗв закорачивается (см. рис. 16). её магнитный поток, направленный навстречу магнитному потоку основной обмотки РЗ, исчезает, и магнитный поток основной обмотки, притягивая якорь реле, замыкает контакты РЗ (при токе через основную обмотку РЗ, равном 3,2–3,6А). при этом на базу транзистора подаётся «+» (аналогично замыканию контактов РН), транзистор запирается, чем и защищается от повреждения.

Одновременно через замкнутые контакты реле защиты получает питание удерживающая обмотка РЗу, которая удерживает контакты РЗ замкнутыми до тех пор, пока выключатель зажигания не будет выключен, и короткое замыкание устранено. Реле-регулятор будет готов к работе только после устранения короткого замыкания и повторного включения зажигания РЗ. Разделительный диод Др служит для исключения ложного срабатывания реле защиты при замыкании контактов РН.

Контактно-транзисторный реле-регулятор имеет более высокий срок службы и меньшую разрегулировку в процессе эксплуатации, чем вибрационные реле-регуляторы, так как контакты регулятора напряжения у него разрывают незначительный ток базы транзистора, а не ток возбуждения генератора. Однако наличие механической системы разрыва электрической цепи (контакты, пружина, подвеска якоря реле) и наличие воздушных зазоров между якорем и сердечником реле требуют во время эксплуатации систематической проверки и регулировки регулятора. Указанные недостатки отсутствуют в бесконтактных транзисторных регуляторах напряжения, применяемых с генератором переменного тока Г-250 на автомобилях ЗИЛ-130 и ГАЗ-24 «Волга».

Устройство и работа бесконтактного транзисторного регулятора напряжения РР-350

Регулятор имеет крышку и основание, внутри которого размещена панель. На ней смонтирована схема регулятора. Регулятор РР-350 имеет только регулятор напряжения, так как наличие кремниевого выпрямителя в генераторе исключает возможность прохождения тока от АКБ в генератор. Отсутствует также ограничитель тока, так как генератор Г-250 обладает свойством самоограничения.

Регулятор соединяется с генератором при помощи закрытого штепсельного разъёма, исключающего возможность короткого замыкания провода на массу. Штепсельный разъём имеет фиксирующее устройство, препятствующее самопроизвольному разъединению его во время эксплуатации.

Схема регулятора напряжения (рис. 17) может быть условно разделена на две части: измерительную часть (ИЧ), включающую транзистор Т1, стабилитрон Д1, дроссель Др, резисторы R1, R2, R3, R4, R5, и Rtи усилительную часть (УЧ), включающую транзисторы Т2 и Т3, резисторы R6, R7, Rд, диоды Д2, Д3.

В схему регулятора входит также диод Д4, включённый параллельно обмотке возбуждения генератора ОВГ и защищающий транзистор ТЗ от э.д.с. самоиндукции, возникающей в этой обмотке, и резистор обратной связи Rос, предназначенный для улучшения частотных характеристик регулятора. В цепь делителя напряжения (резисторы

R1 и R3) включён дроссель Др для уменьшения влияния пульсаций выпрямлённого напряжения генератора на работу регулятора напряжения в двух предельных режимах.

1-й режим – напряжение генератора меньше регулируемого (Uг Uрег). Стабилитрон Д1 проводит ток и, следовательно, входной транзистор Т1 открыт, так как по цепи плюс – эмиттер – база транзистора Т1 – резистор делителя R3 – дроссель Др (минус) идёт ток, обеспечивающий открытое состояние транзистора Т1. Сопротивление транзистора Т1 минимально, и потенциал базы транзистора Т2 оказывается выше потенциала его эмиттера. Транзистор Т2 закрывается, прерывая цепь тока базы выходного транзистора Т3. Тем самым закрывается и транзистор Т3. Ток возбуждения генератора, минуя транзистор Т3, проходит через добавочный резистор Rд, и его величина резко падает. Напряжение генератора снижается, и стабилитрон Д1 вновь переходит в непроводящее состояние, запирая транзистор Т1. Это приводит к открытию транзисторов Т2 и Т3.

Описанный процесс периодически повторяется, что обеспечивает постоянное поддержание напряжение генератора. Для уменьшения влияния температуры на величину регулируемого напряжения в плечо делителя включён терморезистор Rт, сопротивление которого имеет отрицательный температурный коэффициент, т.е. с повышением температуры снижается. Терморезистор Rт компенсирует увеличение напряжения пробоя стабилитрона Д1 с повышением температуры регулятора.

Источник