Bt-teh.ru

БТ Тех
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Регулятор напряжения генератора

Регулятор напряжения генератора.

Наиболее значимым элементом в системе зарядки бортовой сети электрооборудования автомобиля служит регулятор напряжения генератора.

Он отвечает за поддержание напряжения сети на различных оборотах мотора. Также он защищает АКБ от резкого увеличения выходного напряжения от генератора.

Регулятор напряжения генератора

Регулятор напряжения генератора

На современных двигателях регулятор напряжения монтируется на генератор.

Элемент не обслуживается, а в случае его выхода из строя он не ремонтопригоден . Специалисты нашей компании выполнят полноценную диагностику реле регулятора. Такая мера позволит оценить его текущее техническое состояние. При необходимости вы сможете приобрести исправный и надежный элемент в нашей компании.

Принцип работы элемента.

С увеличением скорости вращения коленвала увеличивается и угловая скорость вращения ротора, что приводит к выработке напряжения, значение которого существенно превышает расчетные параметры бортовой сети. Электрический ток поступает на контакты регулятора, а далее на обмотку возбуждения, что позволяет уменьшить величину выходного напряжения. Исправный генератор при работе выдает напряжение от 13,6 до 15 В. Такие параметры зависят от текущего нагрузочного режима двигателя и производительности источника тока. Современные регуляторы напряжения конструктивно по-разному устроены.

Регулятор напряжения генератора проверка

Регулятор напряжения генератора проверка

Часто задаются вопросом владельцы транспортных средств: как проверить регулятор напряжения генератора самостоятельно?

Однако, для реализации такой задачи следует использовать специализированное сервисное оборудование. К основным причинам поломок элемента бортовой сети относятся:

  1. Естественный износ.
  2. Износ графитовых щеток.
  3. Механические повреждения элемента.
  4. Загрязнение корпуса регулятора техническими жидкостями.
  5. Коррозия контактов проводов, а также их обрыв.

Такие неисправности могут привести к полному обездвиживанию авто, поэтому деталь необходимо регулярно тестировать на сервисе.

Замена регулятора на современных автомобилях.

Регулятор напряжения генератора неисправности

Регулятор напряжения генератора неисправности

Как говорилось выше: регуляторы отличаются конструктивно. Зачастую недостаточно заменить сам элемент, потому что другие детали, например щетки или контактные кольца, тоже требуют замены. В условиях специализированного сервиса замена регулятора напряжения генератора, а также диагностика его и взаимосвязанных с ним элементов не занимает много времени. Что касается стоимости оборудования, то однозначно определить ценовые рамки невозможно, потому что все регуляторы конструктивно разные, а также различаются по рабочим характеристикам. Для того, чтобы регулятор напряжения генератора купить именно тот который вам нужен, необходимо проконсультироваться с нашими профессиональными мастерами. Они подберут для вас качественную и долговечную деталь.

Купить или заменить регулятор напряжения генератора с диагностикой всего агрегата возможно в нашем сервисном центре позвонив по телефону +7 (495) 645-60-46 или +7 (905) 513-64-75.

Регулирование напряжения генератора автомобиля

В электрическую схему системы электроснабжения любого автомобиля обязательно включен блок, предназначенный для регулировки бортового напряжения. С момента включения генератора частота оборотов ротора начинает увеличиваться, и величина напряжения возрастает. Поддержка допустимого значения напряжения достигается уменьшением величины магнитного потока, который минимизируется пропорционально снижению силы тока в обмотке возбуждения.

Возрастание частоты оборотов ротора приводит к резкому увеличению электродвижущей силы и повышению напряжения до величины, превышающей допустимое значение. При помощи регулятора напряжения уменьшается ток, падает магнитный поток и электродвижущая сила, вследствие чего снижается выходная величина напряжения генератора. Падение напряжения ниже допустимой величины, в свою очередь, обуславливает необходимость увеличения тока в обмотке возбуждения, что делает процесс регулировки напряжения периодическим, колеблющимся в рамках допустимых значений.

Системы электроснабжения современных автомобилей включают в себя автоматические регуляторы напряжения различных типов: электромагнитные, электронные и смешанные.

Читать еще:  Светильник светодиодный потолочный с регулировкой яркости

Регуляторы электронного и смешанного типов

Ранее регулировка напряжения в автомобилях, оборудованных генераторами постоянного тока, осуществлялась электромагнитными регуляторами. Системы электроснабжения современных автомобилей с генераторами переменного тока оборудованы автоматическими электронными или смешанными регуляторами.

К необходимости перехода на регуляторы электронных и смешанных типов привело наличие следующих особенностей:

электромагнитные регуляторы оборудованы контактами с низкими показателями надежности и среднего срока службы, что делает их непригодными к установке в системах электроснабжения, оборудованных генераторами переменного тока, у которых величина тока возбуждения в несколько раз выше, чем в генераторах постоянного тока;

средний ресурс службы регуляторов электронного и смешанного типов составляет от двухсот до двухсот пятидесяти тысяч километров пробега автомобиля, в то время как аналогичный показатель регулятора электромагнитного типа не превышает ста двадцати – ста пятидесяти тысяч километров;

в отличие от регуляторов электромагнитного типа в конструкции электронного регулятора исключены подвижные части, пружины, подгорающие контактные поверхности, что способствует повышению ресурса долговечности за счет того, что регулируемые параметры не подвержены изменениям в ходе эксплуатации;

Однако нельзя не отметить, что стоимость электромагнитных регуляторов значительно ниже, чем регуляторов современных типов, за счет чего они до сих пор находят свое применение в автомобилях некоторых моделей.

Напряжение бортовой сети автомобиля зависит от следующих факторов: частоты оборотов ротора, силы тока в обмотке возбуждения, величины магнитного потока, создаваемого током возбуждения, электрической нагрузки на генератор.

К преимуществам регулятора напряжения электронного типа относится возможность поддержания допустимого значения величины бортового напряжения независимо от изменения частоты оборотов ротора, температурных условий, а также от электрической нагрузки на генератор.

К регуляторам напряжения любого из существующих типов предъявляются достаточно высокие требования, так как от стабильной работы данного устройства зависит работоспособность всего автомобильного оборудования.

Архив WinRAR_1 / 3 — Электорооборудование / 60 — регулировка напряжения в бортовой сети

Генератор на автомобиле работает при изменении в широких пределах частоты вращения ротора, тока нагрузки и температуры окружающей среды. Изменения частоты вращения ДВС составляют до 1:10. Нагрузка сильно колеблется в зависимости от числа включенных потребителей и от степени заряженности аккумуляторной батареи, которая изменяется в больших проделах. Изменение частоты вращения и нагрузки генератора приводит к значительным изменениям напряжения генератора. Для нормальной работы приемников электрической энергии необходимо, чтобы напряжение сети было постоянным. Отклонение от расчетного напряжения не должно превышать ±3%. Установлено, что при превышении расчетного напряжения генератора на 10% срок службы аккумуляторных батарей и ламп освещения сокращается в 2. 2.5 раза.

Постоянство напряжения генератора на автомобиле обеспечивают с помощью автоматических регуляторов напряжения.

По своей конструкции регуляторы напряжения делятся на электромеханические (вибрационные), электронные (бесконтактные) и комбинированные (контактно-транзисторные).

Для генераторов малой мощности в настоящее время еще применяются и вибрационные регуляторы.

При больших мощностях генераторов находят применение электронные схемы, более надежные и рассчитанные на большие токи.

ЭДС генератора уравновешивается напряжением на зажимах якоря и падением напряжения в его обмотке:

E = U + Iя Rя ; U = E — Iя Rя = CФ n — Iя Rя

Из уравнения следует, что при разных частотах вращения и на­грузках постоянства напряжения можно достичь только изменением магнитного потока Ф, который, в свою очередь, зависит от тока возбуждения.

Любой регулятор напряжения совместно с генератором пpeдcтaвляет собой замкнутую систему автоматического регулирования. Как правило, такие регуляторы работают по принципу компенсационного регулирования, основанному на использовании отклонения регулируемой величины от заданного значения.

Читать еще:  При регулировке яркости громкости

Схема регулирования (рис. 1.14) состоит из измерительного элемента 1 (пружины или стабилитрона), регулирующего органа 2 (контакты регулятора, транзисторы, обмотка реле), объекта регулирования 3 (напряжение генератора), обратной связи 4 (делителя напряжения, обмотки реле).

Рис. 1.14. Схема регулирования напряжения генератора

Нагрузкой регулирующего органа служит обмотка возбуждения генератора. Напряжение с якоря генератора подается на измерительный элемент, чем обеспечивается обратная связь в системе регулирования. Измерительный элемент предназначен для получения сигнала рассогласования. В нем регулируемое напряжение сравнивается с заданным стабилизированным напряжением. Сигнал рассогласования от измерительного элемента воздействует на управляющий элемент, а через него — на объект регулирования — генератор.

Общий принцип регулирования можно проследить по представленной схеме: значение регулируемого параметра х (в данном случае напряжение генератора) устанавливают с помощью эталонного сигнала ха (напряжение «пробоя» стабилитрона, натяжения пружины электромагнитного реле). Однако выходное значение xs отклоняется от заданного вследствие воздействия возмущающих факторов хZ1 — частоты вращения, xZ2 — нагрузки и т.д. Поэтому мгновенное значение величины xs и значение пропорционального контрольного сигнала xe непрерывно сравнивают c эталонной величиной xa (пружина, стабилитрон). При отклонениях элемент сравнения выдает органу регулирования команду в виде сигнала xг (усилитель, исполнительные и корректирующие opганы), который, изменяя сигнал на входе регулируемого участка, изменяет параметр (ток возбуждения) и, соответственно , регулируемый параметр хs.

Поддержание постоянства напряжения при увеличении частоты вращения ротора генератора возможно только при уменьшении магнитного потока. Уменьшения тока возбуждения можно добиться закорачиванием обмотки возбуждения, прерыванием цепи возбуждения или включением последовательно с обмоткой возбуждения добавочного резистора. Снижение напряжения приводит к необходимости увеличения тока возбуждения.

Этот процесс повторяется периодически, благодаря чему напряжение генератора колеблется в пределах регулируемого.

Изменение тока возбуждения, необходимое для поддержания постоянного напряжения на якоре генератора, достигается изменением соотношения интервалов времени замкнутого и разомкнутого состояний контактов вибрационных реле-регуляторов и открытого и закрытого состояний транзистора в электронных регуляторах напряжения . При увеличении частоты вращения якоря (ротора) генератора, ток возбуждения необходимо уменьшить. Это обеспечивается тем, что по мере увеличения частоты вращения ротора генератора, длительность замкнутого состояния контактов уменьшается , из-за чего среднее значение тока возбуждения снижается.

Из рис.1.15 следует , что сопротивление в цепи возбуждения изменяется скачкообразно от Rв до Rв + Rд (Rв — сопротивление обмотки возбуждения ; Rд — добавочное сопротивление). Регуляторы плавного режима имеют низкие показатели чувствительности и КПД , т.к. скорость изменения регулирующего тока в этом случае ограничена инерционностью изменения магнитного потока и напряжением в сети генератора. Импульсные регуляторы позволяют получить высокий КПД регулятора в целом, надежность его работы и малый нагрев транзисторов.

При выключенном резисторе, сопротивление цепи возбуждения равно сопротивлению обмотки возбуждения, а при включенном резисторе сопротивление цепи возбуждения — сумме сопротивлений добавочного резистора и обмотки возбуждения.

Большая частота включения и выключения резистора приводит к тому, что фактическое coпpoтивлениe эквивалентно некоторому значению, которое равно среднеарифметическому значению пульсирующего сопротивления.

Рис. 1.15. Процесс регулирования напряжения при разных значениях частоты вращения генератора

Электронный регулятор напряжения бортовой сети авто

Электромеханический, в котором с помощью вибрирующих контактов изменяется ток в обмотке возбуждения генератора переменного тока. Работа вибрирующий контактов обеспечивается таким образом, чтобы с ростом напряжения бортовой сети уменьшался ток в обмотке возбуждения. Однако вибрационные регуляторы напряжения поддерживают напряжение с точностью 5-10%, из-за этого существенно снижается долговечность аккумулятора и освети тельных ламп автомобиля.
Электронные регуляторы напряжения бортовой сети типа Я112 , которые в народе называют «шоколадка». Недостатки этого регулятора известны всем — низкая надежность, обусловленная низким коммутационным током 5А и местом установки прямо на генераторе, что ведет к перегреву регулятора и выходу его из строя. Точность поддержания напряжения остается, несмотря на электронную схему, очень низкой и составляет 5% от номинального напряжения.

Читать еще:  Регулировка слива воды в унитазе sanita

Вот поэтому я решил сделать устройство, которое свободно от вышеизложенных недостатков. Регулятор прост в настройке, точность поддержания напряжения составляет 1% от номинального напряжения. Схема, приведенная на рис.1 прошла испытания на многих автомобилях, в том числе и грузовых в течение 2-х лет и показала очень хорошие результаты.

Электронный регулятор напряжения бортовой сети авто

При включении замка зажигания напряжение +12В подается на схему электронного регулятора. Если напряжение, поступающее на стабилитрон VD1 с делителя напряжения R1R2 недостаточно для его пробоя, то транзисторы VT1, VT2 находятся в закрытом состоянии, а VT3 — в открытом. Через обмотку возбуждения протекает максимальный ток, выходное напряжение генератора начинает расти и при достижении 13,5 — 14,2В возникает пробой стабилитрона.

Благодаря этому открываются транзисторы VT1, VT2, соответственно транзистор VT3 закрывается, ток обмотки возбуждения уменьшается и снижается выходное напряжение генератора. Снижения выходного напряжения примерно на 0,05 — 0,12В достаточно, чтобы стабилитрон перешел в запертое состояние, после чего транзисторы VT1, VT2 закрываются, а транзистор VT3 открывается и через обмотку возбуждения снова начинает протекать ток. Этот процесс непрерывно повторяется с частотой 200 — 300 Гц, которая определяется инерционностью магнитного потока.

При изготовлении электронного регулятора, следует обратить особое внимание на отвод тепла от транзистора VT3. На этом транзисторе, работающем в ключевом режиме, 1ем не менее выделяется значительная мощность, поэтому его следует монтировать на радиаторе. Остальные детали можно разместить на печатной плате, прикрепленной к радиатору.

Таким образом, получается очень компактная конструкция. Резистор R6 должен быть мощностью не менее 2Вт. Диод VD2 должен иметь прямой ток около 2А и обратное напряжение не менее 400В, лучше всего подходит КД202Ж, но возможны и другие варианты. Транзисторы желательно применить те, которые указаны на принципиальной схеме, особенно VT3. Транзистор VT2 можно заменить на КТ814 с любыми буквенными индексами. Стабилитрон VD1 желательно установить серии КС с напряжением стабилизации 5,6-9В, (типа КС156А, КС358А, КС172А), при этом увеличится точность поддержания напряжения.

Правильно собранный регулятор напряжения не нуждается в особой настройке и обеспечивает стабильность напряжения бортовой сети примерно 0,1 — 0,12В, при изменении числа оборотов двигателя от 800 до 5500 об/мин. Проще всего настройку производить на стенде, состоящем из регулируемого блока питания 0 — 17В и лампочки накаливания 12В 5-10Вт. Плюсовой выход блока питания подключают к клемме “+” регулятора, минусовой выход блока питания подключают к клемме «Общ”, а лампочку накаливания подключают к клемме «Ш» и клемме «Общ” регулятора.

Настройка сводится к подбору резистора R2, который изменяют в пределах 1-5 кОм, и добиваются порога срабатывания на уровне 14,2В. Это и есть поддерживаемое напряжение бортовой сети. Увеличивать его выше 14,5В нельзя, поскольку при этом резко сократится ресурс аккумуляторов.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector