Меню

Вибрационный регулятор напряжения принцип работы



УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ РЕЛЕ-РЕГУЛЯТОРА КОНТАКТНО-ВИБРАЦИОННОГО ТИПА

Рассмотрим устройство и принцип действия реле-регулятора контактно-вибрационного типа, регулирующего работу генератора постоянного тока и состоящего из РОТ, РН и ОТ.

Реле обратного тока включает в себя последовательную 1 и параллельную 4 обмотки. Если напряжение генератора 13 ниже напряжения аккумуляторной батареи 16, то магнитный поток, создаваемый параллельной обмоткой, мал. Поэтому якорь 5 не может притянуться к сердечнику и замкнуть контакты 6 РОТ. По мере увеличения частоты вращения коленчатого вала двигателя повышается напряжение, вырабатываемое генератором. Когда напряжение превысит напряжение включения РОТ (достигнет 12,5 В в 12-вольтной системе или 25 В в 24-вольтной системе электрооборудования), якорь притянется к сердечнику, и контакты 6 замкнутся. Ток пойдет по обмоткам 1 и 4 в таком направлении, что их магнитные поля совпадут. В результате магнитное поле последовательной обмотки 1 усилит эффект прижатия контактов 6. Генератор будет обеспечивать питание потребителей, а излишек его мощности будет использован для подзарядки аккумуляторной батареи.

С уменьшением частоты вращения вала двигателя или при его остановке напряжение генератора становится меньше напряжения на клеммах батареи. Электрический ток при этом стремится течь от нее к якорю 15 генератора, что может привести к перегрузке последнего. Магнитный поток последовательной обмотки 1 сразу изменит направление и размагнитит сердечник 2, контакты 6 разомкнутся и генератор отключится от батареи. Пружина 3 способствует быстрому размыканию контактов РОТ.

Регулятор напряжения представляет собой прибор, аналогичный РОТ. Контакты РН 10 в отличие от контактов РОТ под воздействием пружины стремятся быть замкнутыми. Они остаются в этом положении, если напряжение Ur генератора 13 ниже напряжения Uрh, на которое отрегулирован РН. Ток возбуждения генератора проходит по цепи вывод Я генератора — обмотки 7 и 8 ОТ — замкнутые контакты 10 — вывод Ш обмотки возбуждения 14 генератора — «масса» (корпус) генератора.

Рис. Схема реле-регулятора

1 — последовательная обмотка РОТ; 2 — сердечник РОТ; 3 пружина; 4 — параллельная обмотка РОТ; 5 — якорь; 6 — контакт РОТ; 7 — последовательная обмотка ОТ; 8 — ускоряющая обмотка ОТ; 9 — контакт ОТ; 10 — контакт РН; 11 — выравнивающая обмотка РН; 12 — параллельная обмотка РН; 13 — генератор; 14 — обмотка возбуждения генератора; 15 — якорь генератора; 16 — аккумуляторная батарея; 17 — стартер; 18 — выключатели зажигания; 19 — контрольная лампа; 20—22 — резисторы; А, Б, Ш, Я — маркировка выводов реле-регулятора

В момент, когда Ur > Uph, контакты 10 разомкнутся и ток возбуждения, минуя контакты 9 ОТ, пойдет через резисторы 20 и 21. Это произойдет при напряжении 14,5… 15 В в 12-вольтной системе и 29… 30 В в 24-вольтной. В результате сила тока в обмотках возбуждения уменьшится, а напряженность магнитного силового поля генератора снизится. Значение ЭДС в обмотке якоря и напряжение на выходных клеммах генератора также понизятся.

При снижении напряжения генератора уменьшится сила притяжения якоря параллельной обмоткой 12 РН, контакты 10 вновь замкнутся, и сила тока возбуждения увеличится.

Рассмотренный процесс повторяется периодически при частоте размыкания и замыкания контактов 10 в пределах 30… 200 с-1. Однако колебание напряжения на выводах генератора при этом не превышает 0,2 В. Напряжение, поддерживаемое РН, остается примерно постоянным и не сказывается на изменении силы света ламп освещения.

Ограничитель тока работает аналогично РН, но его последовательная обмотка 7 реагирует не на напряжение, а на силу отдаваемого генератором 13 тока. До тех пор пока мощность включенных потребителей не превышает номинальной мощности генератора, сердечник ОТ намагничен слабо и пружина подвижных контактов 9 удерживает их в замкнутом положении. Если мощность включенных потребителей превысит номинальную мощность генератора, то сердечник ОТ намагнитится настолько, что разомкнет контакты 9. В этом случае ток возбуждения пойдет двумя путями:

1. через резистор 22, замкнутые контакты 10 Ph и далее к выводу Ш генератора 13

2. через ускоряющую обмотку 8 ОТ, резисторы 20 и 21 и далее также к выводу Ш

Читайте также:  Защита от воздействия наведенного напряжения

Обмотка 8 способствует ускорению замыкания контактов 9, поскольку включена последовательно в цепь обмотки возбуждения генератора и создает магнитный поток, совпадающий по направлению с магнитным потоком основной обмотки ОТ.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

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

Читайте также:  Сказкотерапия снятие психоэмоционального 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;

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

Вибрационный регулятор напряжения принцип работы

Устройство и работа контактно-вибрационного реле-регулятора

На полумонтажной схеме указаны не только электрические цепи, но и контуры магнитных систем отдельных реле. Это облегчает изучение реальных электрических цепей в реле-регуляторе. На развернутой схеме легче проследить пути тока, проанализировать работу отдельных элементов схемы (приборов) и найти их возможные неисправности.

Для удобства пользования развернутой 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.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Электромагнитные реле, входящие в реле-регулятор, смонтированы на общем основании (рис. 53) и закрыты крышкой. Приливы основания снабжены резиновыми амортизаторами, которые способствуют гашению вибраций, передаваемых реле-регулятору от места его крепления на автомобиле.

Реле обратного тока. На сердечнике реле обратного тока находятся последовательная и параллельная обмотки. Когда напряжение генератора ниже напряжения аккумуляторной батареи, магнитный поток, создаваемый параллельной обмоткой, мал, и якорь не может притянуться к сердечнику и замкнуть контакты реле. По мере увеличения числа оборотов двигателя повышается напряжение генератора. Когда напряжение генератора превысит напряжение включения реле обратного тока (12,2— 13,2 В при температуре плюс 20 градусов С), якорь притянется к сердечнику и контакты реле замкнутся. При замкнутых контактах ток проходит по обмоткам в таком направлении, что их магнитные поля совпадают. Поэтому магнитное поле последовательной обмотки усиливает прижатие контактов реле.

При снижении частоты вращения вала напряжение генератора уменьшится. Когда оно станет ниже напряжения аккумуляторной батареи, ток из батареи пойдет 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 разомкнутся, и генератор отключится от аккумуляторной батареи. Обратный ток, протекающий от батареи в генератор, при котором контакты реле размыкаются, должен составлять 0,5—6 А.

Читайте также:  Стабилизатор малого напряжения схема

Регулятор напряжения. Когда напряжение генератора ниже напряжения, на которое отрегулирован регулятор напряжения, контакты замкнуты. Ток возбуждения генератора проходит по цепи зажим генератора — последовательная и ускоряющая обмотки ограничителя тока — замкнутые контакты ограничителя тока — выравнивающая обмотка регулятора напряжения — замкнутые контакты регулятора напряжения — клемма Ш обмотки возбуждения генератора — «масса» (корпус) генератора.

Когда напряжение генератора станет больше напряжения, на которое отрегулирован регулятор, контакты регулятора напряжения разомкнутся, и ток возбуждения, минуя контакты ограничителя тока, пойдет через резисторы в 13 и 80 Ом. Величина тока возбуждения упадет, снизится могнитный поток обмотки возбуждения и, следовательно, напряжение генератора. При снижении напряжения генератора уменьшится сила притяжения якоря параллельной обмотки регулятора напряжения, его контакты вновь замкнутся и ток возбуждения увеличится.

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 регулятора напряжения включается ускоряющий резистор сопротивлением 13 Ом. В момент размыкания контактов регулятора напряжения ток возбуждения начнет проходить через указанный резистор. В нем возрастает гЮдение напряжения. Напряжение на параллельной обмотке регулятора напряжения снизится, что приведет 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 UpH с увеличением частоты вращения якоря генератора. Для компенсации этого явления служит выравнивающая обмотка регулятора напряжения, включенная последовательно обмотке возбуждения генератора. Выравнивающая обмотка включена встречно по отношению к параллельной обмотке регулятора напряжения, т. е. магнитный поток выравнивающей обмотки действует навстречу магнитному потоку параллельной обмотки.

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

Ограничитель тока работает аналогично регулятору напряжения, только его последовательная обмотка реагирует не на напряжение, а на отдаваемый генератором ток. При увеличении силы тока генератора выше допустимого по условию нагрева обмоток (например, при разряженной аккумуляторной батарее) магнитный поток, создаваемый обмоткой, притягивает якорь и контакты ограничителя тока размыкаются. В этом случае ток возбуждения генератора пойдет двумя путями: как через резистор с сопротивлением в 30 Ом и далее — через замкнутые контакты регулятора напряжения к клемме генератора, так и через ускоряющую обмотку ограничителя тока, резисторы сопротивлением в 13 и 80 Ом к клемме Ш.

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

Термокомпенсация в реле-регуляторе. При эксплуатации автомобиля температура реле-регулятора может изменяться от —50 до +90 °С как под воздействием температуры окружающей среды, так и вследствие нагрева его обмоток проходящим током. Нагрев медных обмоток, особенно имеющих большое число витков, увеличивает их сопротивление. Для устранения влияния изменения температуры на выходные параметры реле-регулятора в его конструкции предусмотрены термокомпенсирующие устройства: подвеска якоря на термобиметаллической пластине; выполнение части параллельных обмоток реле напряжения и реле обратного тока из нихрома; применение термокомпенсационного сопротивления из нихрома, включенного последовательно параллельной обмотке регулятора напряжения; установка магнитного шунта между ярмом и сердечником магнитной системы регулятора напряжения.

Источник