Бесконтактный реле-регулятор.
На некоторых автомобилях применяется бесконтактно-транзисторный реле-регулятор (рис. 2). У него нет контактов, которые могут окисляться, поэтому он более надежен в работе. Реле-регулятор состоит из измерительного и регулирующего устройств. Измерительное устройство вырабатывает сигнал, необходимый для закрывания выходных транзисторов Т2 и ТЗ после получения регулируемого напряжения (13,2—14,8 В). Оно включает кремниевый транзистор Т1, стабилитрон Дст .и делитель напряжения (резисторы R2, Rтк, R3 и дроссель Др в одном плече, R1 и R4 — в другом). Регулирующее устройство усиливает сигналы измерительного устройства и регулирует силу тока возбуждения генератора. В него входят германиевые транзисторы — управляющий Т2 и выходной ТЗ, несколько диодов и резисторов.
Рис. 2. Схема бесконтактного реле-регулятора автомобиля ЗИЛ-130:
Г —генератор, Д1 и Д2— диоды,АБ — аккумуляторная батарея,RТK — резистор температурной компенсации,
Т1 — входнойтранзистор, Rl — R10—резисторы,
Т 2 — усилительный транзистор,ВЗ — включатель зажигания,
ТЗ —регулирующий транзистор, Ш — шунтирующая обмотка,ДСт—стабилитрон, возбуждения,
ДГ — гасящий диод, М — «масса»
Др — дроссель,
При включении зажигания реле-регулятор и обмотка возбуждения генератора питаются от аккумуляторной батареи через зажим ВЗ. Когда выпрямленное напряжение меньше регулируемого, стабилитрон Дст не пропускает ток к базе входного транзистора Т3 и он закрыт.
Так как база транзистора Т2 через резистор R7 соединена с минусом батареи, а эмиттер через диод Д1 и резистор R9 соединен с плюсом батареи, то это обеспечивает открытие транзистора Т2. При открытом транзисторе Т2 база транзистора ТЗ соединяется с минусом батареи, а эмиттер транзистора ТЗ через диод Д2 соединен с плюсом батареи, что вызывает его открытие.
Цепь тока возбуждения генератора (обозначена на схеме голубым цветом):
положительный зажим аккумуляторной батареи амперметр включатель зажигания — диод Д2 -- переход Э—К транзистора ТЗ — обмотка возбуждения /// генератора — корпус — отрицательный зажим батареи. При открытом транзисторе ТЗ через него в обмотку возбуждения генератора проходит ток от аккумуляторной батареи, что обеспечивает напряжение генератора до 13,2—14,8 В при малой частоте вращения ротора генератора
Если напряжение генератора выше ЭДС батареи, обмотка возбуждения и цепь реле-регулятора питаются от генератора Когда напряжение генератора превышает регулируемое значение, происходит «пробой» стабилитрона и он пропускает ток к базе Т1, врезультате чего транзистор Т1открывается и соединяет базу транзистора Т2 с плюсом выпрямителя. Транзисторы Т2 и ТЗ закрываются и ток возбуждения генератора вынужден пройти через резистор R10, что приводит к понижению тока возбуждения и напряжения генератора При снижении напряжения генератора закрывается стабилитрон Дст, а следовательно, и транзистор Т1.
После этого открываются транзисторы Т2 и ТЗ, а ток возбуждения и напряжение генератора снова увеличиваются
Процесс открытия и закрытия транзисторов происходит с частотой до 300 с-1, при этом перепад напряжения не превышает 0,1—0,2 В. Гасящий диод Дг защищает выходной транзистор ТЗ от пробоя Резистор Rn температурной компенсации при увеличении температуры от 0 до 100°С уменьшает сопротивление в 30—70 раз. Он обеспечивает автоматическое снижение напряжения генератора при увеличении температуры и усиление напряжения при снижении температуры. Дроссель Др сглаживает пульсацию выровненного напряжения и тем самым исключает ложное открытие стабилитрона
Реле-регулятор соединяют с генератором проводами с закрытыми фиксирующими штепсельными разъемами, чем исключается короткое замыкание проводов на «массу».
Ток возбуждения генераторов переменного тока достаточно велик и вызывает искрение на контактах вибрационного РН, что приводит к быстрому ухудшению параметров работы и надёжности РН. Для увеличения срока службы разработаны электронные РН.
Типы электронных РН:
- контактно-транзисторные (КТРН);
- бесконтактные транзисторные (БКТРН).
В КТРН между контактами реле и обмоткой возбуждения включён транзисторный усилитель, коммутирующий ток в обмотке возбуждения. А роль контактов электромагнитного реле здесь сводится к коммутированию небольшого тока управления (запирания и отпирания) транзистором. Элементом, чувствующим напряжение генератора, также как и у вибрационных РН, является обмотка электромагнита. Однако, КТРН не обеспечивает высокую стабильность регулируемого напряжения в результате старения механических элементов электромагнитного реле.
В БКТРН электромагнитное реле заменено стабилитроном, выполняющим роль чувствительного элемента, реагирующего на напряжение генератора. Поскольку сигнал стабилитрона слабоват для управления мощным транзистором, в схему включается транзисторный блок, усиливающий сигнал стабилитрона.
Неисправности генераторов.В генераторах переменного тока возможны следующие неисправности: отсутствие зарядного тока, наличие разрядного тока в амперметре при работе двигателя на средней и большой частотах вращения коленчатого вала, выход из строя генератора или выпрямителя
Зарядный ток может отсутствовать при пробуксовке приводного ремня генератора, при обрыве провода в обмотке возбуждения или одной из фаз статора, выходе из строя одного из диодов выпрямителя.
Амперметр показывает разрядный ток при работе двигателя с большой или средней частотой вращения при недостаточном натяжении приводного ремня или плохом контакте в цепи обмотки возбуждения или в силовой цепи (генератор -реле-регулятор, батарея — масса), а также при обрыве в обмотке статора.
Выход генератора или выпрямителя из строя может произойти из-за короткого замыкания обмоток генератора между собой или пробоя изоляции между тепло-отводом диодов прямой полярности и массой.
Генераторы и реле-регуляторы проверяет на специальном стенде мастер по наладке электрооборудования.
Контрольные вопросы
1. На чём основан принцип регулирования напряжения генератора?
2. Что собою представляет вибрационный РН?
3. Устройство электромагнитного реле.
4. Работа электромагнитного реле.
5. Чем КТРН отличается от вибрационного РН?
6. Чем БКТРН отличается от КТРН и вибрационного РН?
7. Объясните роль каждого элемента схемы испытаний генераторной установки.
8. Понятие о рабочих скоростных характеристиках генераторной установки.
9. Понятие о нагрузочной характеристике генератора.
10. Почему фазное напряжение на малых оборотах не велико, а потом возрастает и становится больше выпрямленного напряжения?
11. Почему напряжение генератора после достижения величины, немного превышающей номинальную, в дальнейшем почти не изменяется?
12. В каком случае напряжение генератора растет быстрее: в режиме с нагрузкой или без?
13. Чем можно объяснить смещение максимума тока возбуждения в сторону бόльшей частоты вращения вала генератора в режиме с нагрузкой по сравнению с режимом без нагрузки?
14. При каком соотношении напряжения АБ и собственного напряжения генератора на выходе его выпрямителя появляется ток?
15. Показать на схеме пути отрицательного и положительного токов батареи в режимах без нагрузки и с нагрузкой.
16. На частотах, выше средних, ток батареи остается постоянным или несколько снижается. Чем объясняются эти явления?
17. Какой источник тока питает обмотку генератора при малой частоте вращения вала генератора, при большой частоте?
18. При какой частоте вращения вала генератор начинает питать потребители током?
19. Показать на схеме путь тока возбуждения при питании от АБ и от генератора.
20. Показать на схеме путь зарядного тока батареи.
21. Показать на схеме путь тока нагрузочного реостата от батареи и от генератора.
22. Определите по графику момент начала работы регулятора напряжения.
23. Как влияет включение нагрузки на начало работы регулятора напряжения? Почему?
Лабораторная работа №4
Дата добавления: 2015-02-05; просмотров: 5664;