Электрические схемы генераторных установок.

Принципиальные электрические схемы генераторных установок приведены на рис. 1.1.

Генераторные установки могут иметь следующие обозначения выводов:

«плюс» силового выпрямителя: «+», В, 30, В+, ВАТ; «масса»: «-», D-, 31, В-, М, Е, GRD; вывод обмотки возбуждения: Ш, 67, DF, F, ЕХС, Е, FLD; вывод для соединения с лампой контроля исправности (обычно «плюс» дополнительного выпрямителя, там, где он есть): D, D+, 61, L, WL, IND; вывод фазы: ~, W, R, STA; вывод нулевой точки обмотки статора: 0, Mr,; вывод регулятора напря­жения для подсоединения его в бортовую сеть, обычно к «+» аккумуляторной батареи: Б, 15, S; вывод регулятора напряжения для питания его от выключа­теля зажигания: IG; вывод регулятора напряжения для соединения его с бор­товым компьютером: FR, F.

Различают два типа невзаимозаменяемых регуляторов напряжения - в одном типе (рис. 1.1, а) выходной коммутирующий элемент регулятора напряжения соединяет вывод обмотки возбуждения генератора с «+» бортовой сети, в другом типе (рис. 1.1, б, в) - с «−» бортовой сети. Транзисторные регуляторы напряжения второго типа являются более распространенными.

Чтобы на стоянке аккумуляторная батарея не разряжалась, цепь обмотки возбуждения генератора (в схемах 1.1, а, б) запитывается через выключатель зажигания. Однако при этом контакты выключателя коммутируют ток до 5А, что неблагоприятно сказывается на их сроке службы. Разгрузить контакты выключателя можно, используя промежуточное реле, но более прогрессивно, если через выключатель зажигания запитывается лишь цепь управления регулятора напряжения (рис. 1.1, в), потребляющая ток силой в доли ампера. Прерывание тока в цепи управления переводит электронное реле регулятора в выключенное состояние, что не позволяет току протекать через обмотку возбуждения. Однако применение выключателя зажигания в цепи генератор­ной установки снижает ее надежность и усложняет монтаж на автомобиле. Кроме того, в схемах на рис. 1.1, а, б, в падение напряжения в выключателе зажигания и других коммутирующих или защитных элементах, включенных в цепь регулятора (штекерные соединения, предохранители), влияет на уро­вень поддерживаемого регулятором напряжения и частоту переключения его выходного транзистора, что может сопровождаться миганием ламп освети­тельной и светосигнальной аппаратуры, колебанием стрелок вольтметра и амперметра.

Поэтому более перспективной является схема на рис. 1.1, д. В этой схеме обмотка возбуждения имеет свой дополнительный выпрямитель, состоящий из трех диодов. К выводу «Д» этого выпрямителя и подсоединяется обмотка возбуждения генератора. Схема допускает некоторый разряд аккумуляторной батареи малыми токами по цепи регулятора напряжения, и при длительной стоянке рекомендуется снимать наконечник провода с клеммы «+» аккумуляторной батареи.

Рис. 1.1.Схемыгенераторных установок:

1 - генератор; 2 - обмотка возбуждения; 3 - обмотка статора; 4 - выпрямитель; 5 - выключатель; 6 - реле контрольной пампы; 7 - регулятор напряжения; в - контрольная пампа; 9 - помехоподавительный конденсатор; 10 - трансформаторно-выпрямительный блок; 11 - аккумуляторная батарея; 12 - стабилитрон защиты от всплесков напряжения; 13 – резистор.

В схему на рис 1.1, д введено подвозбуждение генератора от аккумуляторной батареи через контрольную лампу 8. Небольшой ток, поступающий в об­мотку возбуждения через эту лампу от аккумуляторной батареи, достаточен для возбуждения генератора и в то же время не может существенно влиять на разряд аккумуляторной батареи. Обычно параллельно контрольной лампе включают резистор 13, чтобы даже в случае перегорания контрольной лампы генератор мог возбудиться. Контрольная лампа в схеме на рис. 1.1, д яв­ляется одновременно и элементом контроля работоспособности генератор­ной установки.

В схеме применен стабилитрон 12, гасящий всплески напряжения, опасные для электронной аппаратуры.

С целью контроля работоспособности генераторной установки в схеме рис. 1.1, а введены реле с нор­мально замкнутыми контактами, через которые получает питание контрольная лампа 8.

Эта лампа загорается после включения замка зажигания и гаснет после пуска двигателя, т.к. под действием напряжения от генератора реле, обмотка которого подключена к нулевой точке обмотки статора, разрывает свои нормаль­но замкнутые контакты и отключает контрольную лампу 8 от цепи питания.

Если лампа 8 при работающем двигателе горит, значит генераторная установ­ка неисправна. В некоторых случаях обмотка реле контрольной лампы 6 под­ключается на вывод фазы генератора.

Схема рис. 1.1, е характерна для генераторных установок с номинальным на­пряжением 28 В.

В этой схеме обмотка возбуждения включена на нулевую точку обмотки ста­тора генератора, т.е. питается напряжением, вдвое меньшим, чем напряжение генератора.

При этом приблизительно вдвое снижаются и величины импульсов напряже­ния, возникающих при работе генераторной установки, что благоприятно сказы­вается на надежности работы полупроводниковых элементов регулятора напряжения. Резистор 13 служит тем же целям, что и контрольная лампа в схеме рис. 1.1, д, т.е. обеспечивает уверенное возбуждение генератора.

На автомобилях с дизельными двигателями может применяться генераторная установка на два уровня напряжения 14/28 В. Второй уровень 28 В используется для зарядки аккумуляторной батареи, работающей при пуске ДВС. Для получения второго уровня используется электронный удвоитель напряжения или трансформаторно-выпрямительный блок (ТВБ), как это по­казано на рис. 1.1, г. В системе на два уровня напряжения регулятор стаби­лизирует только первый уровень напряжения 14 В. Второй уровень возника­ет посредством трансформации и последующего выпрямления ТВБ перемен­ного тока генератора. Коэффициент трансформации трансформатора ТВБ близок к единице.

В некоторых генераторных установках зарубежного и отечественного произ­водства регулятор напряжения поддерживает напряжение не на силовом выводе генератора «+», а на выводе его дополнительного выпрямителя, как показано на схеме рис. 1.1, ж. Схема является модификацией схемы рис. 1.1, д, с устранением ее недостатка - разряда аккумуляторной батареи через регулятор напряжения при длительной стоянке. Такое исполнение схемы генераторной установки возможно потому, что разница напряжения на клеммах «+» и Д невелика. На этой же схеме (рис. 1.1, ж) показано дополнительное плечо выпрямителя, выполненное на стабилитронах, которые в нормальном режиме работа­ют, как обычные выпрямительные диоды, а в аварийных предотвращают опас­ные всплески напряжения. Резистор R, как было показано выше, расширяет диагностические возможности схемы. Этот резистор вообще характерен для генераторных установок фирмы Bosch.