Принцип действия, преимущества и недостатки системы электроснабжения с дополнительным выпрямителем.

Рисунок 1.1 – Схема системы электроснабжения с генератором, имеющим дополнительный выпрямитель.

В данной схеме приняты следующие обозначения:

– обмотка статора (якоря) генератора;

– обмотка возбуждения генератора;

PH– регулятор напряжения;

– аккумуляторная батарея;

– выключатель зажигания.

– сигнальная лампа;

– бортовой вольтметр;

- резистор служит для подпитки обмотки возбуждения в режиме начального возбуждения генератора

Помимо основного выпрямителя с выводом «В+» в генератор введен дополнительный выпрямитель, вывод которого обозначен «Д+». Измерительный орган в регуляторе напряжения включен между выводами «В» и «М», а силовой транзистор между выводами «Ш» и «М»

Работа системы электроснабжения.

Режим I. Двигатель не запущен. Выключатель зажигания S разомкнут.

Потребители питаются от аккумуляторной батареи. Обмотка возбуждения LF₂ отключена от аккумуляторной батареи выключателем зажигания . Измерительный орган регулятора напряжения и управляющая цепь выходного транзистора постоянно находятся под напряжением аккумуляторной батареи через вывод «Б» регулятора напряжения. Но ток, протекающий по этой цепи, мал по величине (соизмерим с током саморазряда аккумуляторной батареи).

Режим II. Замыкается выключатель зажигания , но двигатель автомобиля не запущен.

Потребители питаются от аккумуляторной батареи. Обмотка возбуждения генератора получает питание от аккумуляторной батареи по цепи: «+» аккумуляторной батареи, выключатель зажигания , сопротивление и параллельно включенная ему сигнальная лампа , обмотка возбуждения LF₂, вывод «Ш» регулятора напряжения, выходной транзистор регулятора напряжения, вывод «М» регулятора напряжения, масса, «–» аккумуляторной батареи. Ток разряда аккумуляторной батареи через обмотку возбуждения в этой системе электроснабжения меньше чем аналогичный ток, протекающий в этом режиме в описанных ранее системах электроснабжения, так как он ограничивается резистором номиналом 80-100 Ом. В данном режиме горит сигнальная лампа, сигнализирую нормальную работу системы диагностики генератора.

Режим III. После пуска двигателя.

После пуска двигателя генератор приводится во вращение. Так как по обмотке возбуждения генератора протекает ток от аккумуляторной батареи, то происходит его начальное возбуждение. В этом режиме генератор питает потребители и заряжает аккумуляторную батарею от основного выпрямителя генератора. Обмотка возбуждения генератора получает питание по цепи: обмотка статора LF₁, диоды дополнительного выпрямителя генератора, вывод «Д+» генератора, обмотка возбуждения LF₂, вывод «Ш» регулятора напряжения, силовой транзистор регулятора напряжения, вывод «М» регулятора напряжения, нижняя группа диодов основного выпрямителя генератора, обмотка статора LF₁. Сигнальная лампа HL гаснет, так как напряжение между выводами генератора «Д+» и «В+» при нормальной работе генератора почти одинаково. Надо учитывать, что при большом токе нагрузки генератора напряжение на выводе «Д+» генератора несколько выше, чем на выводе «В+».

Режим IV. Отказ генератора.

В этом режиме напряжение на выводе «Д+» равно нулю. Поэтому ток течет по цепи: «+» аккумуляторной батареи, выключатель зажигания , сигнальная лампа , обмотка возбуждения LF₂, вывод «Ш» регулятора напряжения, силовой транзистор, вывод «М» регулятора напряжения, масса,«–» аккумуляторной батареи. При этом сигнальная лампа горит, сигнализируя, что генератор не работает. Также о работоспособности генератора можно судить по показателям бортового вольтметра .

Режим V. Остановка двигателя.

Размыкается выключатель зажигания и система электроснабжения возвращается в режим I.

Преимущества и недостатки системы электро-снабжения.

Преимущества:

а) небольшой по величине ток разряда аккумуляторной батареи на обмотку возбуждения в режиме, когда выключатель зажигания замкнут, а двигатель не запущен;

б) система полностью защищена от короткого замыкания обмотки возбуждения на массу. При коротком замыкании обмотки возбуждения на массу ток через нее не течет и это приводит к развозбуждению генератора. Ток короткого замыкания протекает по цепи: «+» аккумуляторной батареи, выключатель зажигания S, сопротивление R и параллельно включенная ему сигнальная лампа HL, место короткого замыкания на массу, «–» аккумуляторной батареи. Величина этого тока составляет доли ампера и ограничивается резистором R. При этом сигнальная лампа HL горит, сигнализируя об отказе генератора;

в) генератор в рассматриваемой системе электроснабжения имеет на 5-10% большую мощность, чем в системах электроснабжения без дополнительного выпрямителя. Это объясняется тем, что при большом токе нагрузки генератора падение напряжения на диодах основного выпрямителя ориентировочно на 0,5 В больше чем падение напряжения на диодах дополнительного выпрямителя. Поэтому напряжение на выводе «Д+» больше на 0,5 В чем на выводе «В+» генератора. Так как от дополнительного выпрямителя получает питание обмотка возбуждения генератора, то напряжение на ней выше, чем напряжение в сети автомобиля. Ток возбуждения при увеличении напряжения на обмотке возбуждения возрастает, а это приводит к увеличению максимального тока и мощности генератора.

Недостатки:

а) система сложнее предыдущих (из-за наличия дополнительного выпрямителя);

б) постоянно при неработающем двигателе автомобиля идет разряд аккумуляторной батареи на цепи управления регулятора напряжения.