admin / 12.10.2019

Регулятор напряжения 2106

Содержание

Реле регулятора напряжения генератора: устройство и принцип работы

Создано реле регулятор напряжения генератора для корректировки выдаваемого в бортовую сеть и на клеммы аккумулятора «вольтажа» в заданном диапазоне 13,8 – 14,5 В (реже до 14,8 В). Кроме того, регулятор корректирует напряжение на обмотке самовозбуждения генератора.

Рис. 1 Реле регулятор напряжения генератора

Назначение реле регулятора напряжения

Независимо от стажа и стиля вождения владелец авто не может обеспечить одинаковые обороты двигателя в разные моменты времени. То есть, коленвал ДВС, передающий крутящий момент генератору, вращается с разной скоростью. Соответственно, генератор вырабатывает разное напряжение, что крайне опасно для АКБ и прочих потребителей бортовой сети.

Поэтому замена реле регулятора генератора должна производится при недозаряде и перезаряде аккумулятора, горящей лампочке, мигании фар и прочих перебоях электроснабжения бортовой сети.

Взаимосвязь источников тока авто

В транспортном средстве находится минимум два источника электроэнергии:

  • аккумулятор – необходим в момент запуска ДВС и первичного возбуждения обмотки генератора, энергию не создает, а только расходует и накапливает в момент подзарядки
  • генератор – питает бортовую сеть на любых оборотах и подпитывает АКБ только на высоких оборотах

Рис. 2 В машине генератор и аккумулятор объединены в общую сеть

В бортовую сеть необходимо подключение обоих указанных источников для корректной работы двигателя и прочих потребителей электричества. При поломке генератора АКБ «протянет» максимум 2 часа, а без аккумулятора не заведется двигатель, приводящий в движение ротор генератора.

Существуют исключения – например, а счет остаточной намагниченности обмотки возбуждения штатный генератор ГАЗ-21 запускается самостоятельно при условии постоянной эксплуатации машины. Можно завести авто » с толкача», если в нем установлен генератор постоянного тока, с прибором переменного тока такой трюк невозможен.

Рис. 3 Заводка ДВС с толкача

Задачи регулятора напряжения

Из школьного курса физики каждый автолюбитель должен помнить принцип работы генератора:

  • при взаимном перемещении рамки и окружающего ее магнитного поля в ней возникает электродвижущая сила
  • электромагнитом генераторов постоянного тока служат статоры, ЭДС, соответственно возникает в якоре, ток снимается с коллекторных колец
  • в генераторе переменного тока намагничивается якорь, электроэнергия возникает в обмотках статора

Рис. 4 Принцип действия генератора авто

Упрощенно можно представить, что на величину выходящего с генератора напряжения влияет значение магнитной силы и скорость вращения поля. Основная проблема генераторов постоянного тока – пригорание и залипание щеток при съеме с якоря токов большой величины – решена переходом на генераторы переменного тока. Ток возбуждения, подающийся на ротор для возбуждения магнитной индукции, на порядок ниже, снимать электроэнергию с неподвижного статора гораздо легче.

Однако вместо постоянно расположенных в пространстве клемм «–» и «+» производители авто получили постоянное изменение плюса и минуса. Подзарядка аккумулятора переменным током не возможна в принципе, поэтому диодным мостиком его предварительно выпрямляют.

Рис. 5 Выпрямитель генератора

Из этих нюансов плавно вытекают задачи, решаемые реле генератора:

  • подстройка тока в обмотке возбуждения
  • выдерживание диапазона 13,5 – 14,5 В в бортовой сети и на клеммах аккумулятора
  • отсечение питания обмотки возбуждения от АКБ при заглушенном двигателе

Рис. 6 Назначение реле регулятора напряжения

Поэтому называют регулятор напряжения еще и реле зарядки, а на панель выведена сигнальная лампа процесса подзарядки АКБ. В конструкцию генераторов переменного тока функция отсечения обратного тока заложена по умолчанию.

Разновидности реле регуляторов

Прежде, чем произвести самостоятельный ремонт устройства регулирования напряжения, необходимо учесть, что существует несколько типов регуляторов:

  • внешние – повышают ремонтопригодность генератора
  • встраиваемые – в пластину выпрямителя или щеточный узел
  • регулирующие по минусу – появляется дополнительный провод
  • регулирующие по плюсу – экономичная схема подключения
  • для генераторов переменного тока – нет функции ограничения напряжения на обмотку возбуждения, так как она заложена в самом генераторе
  • для генераторов постоянного тока – дополнительная опция отсечения АКБ при неработающем ДВС
  • двухуровневые – морально устарели, применяются редко, регулировка пружинами и небольшим рычагом
  • трехуровневые – дополнены специальной платой сравнивающего устройства и сигнализатором согласования
  • многоуровневые – в схеме имеются 3 – 5 добавочных резисторов и система слежения
  • транзисторные – в современных авто не используются
  • релейные – улучшенная обратная связь
  • релейно-транзисторные – универсальная схема
  • микропроцессорные – небольшие габариты, плавные регулировки нижнего/верхнего порога срабатывания
  • интегральные – встраиваются в щеткодержатели, поэтому заменяются после истирания щеток

Рис. 7 Выносное реле Рис. 8 Реле встроено в щеточный узел Рис. 9 Регулятор двухуровневый Рис. 10 Реле трехуровневое Рис. 11 Регулятор транзисторно-релейный Рис. 12 Схема реле микроконтроллерного Рис. 13 Регулятор интегральный

Внимание: Без доработки схемы «плюсовой» и «минусовой» регулятор напряжения являются не взаимозаменяемыми приборами.

Реле генераторов постоянного тока

Таким образом, схема подключения регулятора напряжения при эксплуатации генератора постоянного тока сложнее. Поскольку в стояночном режиме авто, когда ДВС заглушен, необходимо отключить генератор от АКБ.

При диагностике проверка реле происходит на выполнение трех его функций:

  • отсечка аккумулятора во время стоянки машины
  • ограничение максимального тока на выходе генератора
  • регулировка напряжения для обмотки возбуждения

Рис. 14 Регулятор напряжения генератора постоянного тока

При любой неисправности требуется ремонт.

Реле генераторов переменного тока

В отличие от предыдущего случая диагностика своими руками регулятора генератора переменного тока немного проще. В конструкцию «автомобильной электростанции» уже заложена функция отсечки питания во время стоянки от АКБ. Остается проверить лишь напряжение на обмотке возбуждения и на выходе с генератора.

Рис. 15 Реле для генератора переменного тока

Если в машине стоит генератор тока переменного, его невозможно завести разгоном с горки. Так как остаточного намагничивания на возбуждающей обмотке здесь нет по умолчанию.

Встроенные и внешние регуляторы

Для автолюбителя важно знать, что измеряют и начинают регулировать напряжение реле в конкретном месте их установки. Поэтому встроенные модификации воздействуют непосредственно на генератор, а выносные «не знают» о его наличии в машине.

Например, если выносное реле подключено к катушке зажигания, его работа будет направлена на регулировку напряжения лишь на этом участке бортовой сети. Поэтому, прежде чем узнать, как проверить реле выносного типа, следует убедиться, что оно подключено правильно.

Управление по «+» и «–»

В принципе схемы управления по «минусу» и «плюсу» отличаются лишь схемой подключения:

  • при монтаже реле в разрыв «+» одна щетка подключается к «массе», другая к клемме регулятора
  • если же подключить реле в разрыв «–», то одну щетку нужно подключить к «плюсу», другую к регулятору

Рис. 16 Схема включения регулятора в разрыв плюсового провода

Однако в последнем случае появится еще один провод, поскольку реле напряжения является устройством активного типа. Для него необходимо индивидуальное питание, поэтому «+» нужно подвести отдельно.

Двухуровневые

На начальном этапе в машинах устанавливались механические двухуровневые регуляторы напряжения с простым принципом действия:

  • через реле проходит электрический ток
  • возникающее магнитное поле притягивает рычаг
  • сравнивающим устройством служит пружина с заданным усилием
  • при увеличении напряжения контакты размыкаются
  • на возбуждающую обмотку поступает меньший ток

Рис. 17 Механический регулятор напряжения

Использовались механические двухуровневые реле в автомобилях ВАЗ 21099. Основным минусом являлась работа с повышенным износом механических элементов. Поэтому на смену этим приборам пришли электронные (бесконтактные) реле напряжения:

  • делитель напряжения собран из резисторов
  • стабилитрон является задающим устройством

Сложная схема соединения и недостаточно эффективный контроль напряжения привели к снижению спроса на эти приборы.

Трехуровневые

Однако двухуровневые регуляторы, в свою очередь, так же уступили позиции более совершенным трехуровневым и многоуровневым приборам:

  • напряжение выходит с генератора на специальную схему через делитель
  • информация обрабатывается, действительное напряжение сравнивается с минимальным и максимальным пороговым значением
  • сигнал рассогласования регулирует силу тока, поступающего на возбуждающую обмотку

Рис. 18 Трехуровневый регулятор

Более совершенными считаются реле с частотной модуляцией – в них нет привычных сопротивлений, зато увеличена частота срабатывания ключа электронного. Управление осуществляется логическими схемами.

Принцип работы реле регулятора

Благодаря встроенным резисторам и специальным схемам реле получает возможность сравнивать величину вырабатываемого генератором напряжения. После чего, слишком высокое значение приводит к отключению реле, чтобы не перезарядить аккумулятор и не испортить электроприборы, подключенные в бортовую сеть.

Любые неисправности приводят именно к этим последствиям, приходит в неисправность батарея АКБ или резко увеличивается эксплуатационный бюджет.

Переключатель лето/зима

Вне зависимости от сезона и температуры воздуха работа генератора всегда стабильна. Как только его шкив начинает вращаться, электроток вырабатывается по умолчанию. Однако зимой внутренности аккумулятора замерзают, он восполняет заряд значительно хуже, чем летом.

Переключатели лето/зима находятся либо на корпусе регулятора напряжения, либо этим обозначением подписаны соответствующие разъемы, которые нужно найти и подсоединить к ним проводку в зависимости от сезона.

Рис. 19 Регулятор напряжения с зимними и летними клеммами

Ничего необычного в этом переключателе нет, это лишь грубые настройки реле регулятора, позволяющие повысить до 15 В напряжение на клеммах аккумулятора.

Подключение в бортовую сеть генератора

Если при замене генератора вы подключаете новый прибор самостоятельно, необходимо учесть нюансы:

  • вначале следует проверить целостность и надежность контакта провода от кузова машины к корпусу генератора
  • затем можно подсоединять клемму Б реле регулятора с «+» генератора
  • вместо «скруток», начинающих греться через 1 – 2 года эксплуатации, лучше использовать пайку проводов
  • заводской провод нужно заменить кабелем сечения 6 мм2 минимум, если вместо штатного генератора монтируется электроприбор, рассчитанный на ток больше 60 А
  • амперметр в цепи генератор/аккумулятор показывает, мощность какого источника электроснабжения в данный момент выше в бортовой сети

Рис. 20 Подключение генератора на примере ВАЗ

Амперметры – нужные приборы, с помощью которых можно определить заряд АКБ и работоспособность генератора. Без особых причин не рекомендуется убирать их из схемы.

Схемы подключения регулятора выносного

Монтируется выносное реле регулятора напряжения генератора только после выяснения, в разрыв какого провода оно должно быть подключено. Например:

  • на старых РАФ, Газелях и «Бычках» используются реле 13.3702 в полимерном или стальном корпусе с двумя контактами и двумя щетками, монтируются в «–» разрыв цепи, клеммы всегда промаркированы, «+» обычно берется с катушки зажигания (Б-ВК клемма), контакт Ш регулятора соединяется со свободной клеммой щеточного узла
  • в «жигулях» применяются реле регуляторы 121.3702 белого и черного цвета, существуют двойные модификации, в которых при выходе из строя одного прибора работа второго устройства продолжается простым переключением на него, монтируется в разрыв «+» клеммой 15 к выводу катушки зажигания Б-ВК, к щеточному узлу крепится проводом клемма 67

Встраиваемые реле-регуляторы автолюбители называют «шоколадками», маркированными Я112. Они монтируются в специальные щеткодержатели, прижимаются винтами и защищаются дополнительно крышкой.

На автомобилях ВАЗ реле обычно встроены в щеточный узел, полная маркировка Я212А11, подключаются к замку зажигания.
Если владелец меняет штатный генератор на старом отечественном ВАЗ на устройство переменного тока от иномарки или современной Лады, подключение производится по другой схеме:

  • вопрос крепления корпуса автолюбитель решает самостоятельно
  • аналогом клеммы «плюс» здесь служит контакт В или В+, его включают в бортовую сеть через амперметр
  • выносные реле регуляторы здесь обычно не используются, а встраиваемые уже интегрированы в щеточный узел, из них выходит единственный провод с маркировкой D либо D+, который подсоединяется к замку зажигания (к клемме катушки Б-ВК)

Рис. 21 Замена штатного реле трехуровневым регулятором

Для дизельных ДВС в генераторах может присутствовать клемма W, которая присоединяется к тахометру, ее игнорируют при установке на авто с бензиновым мотором.

Проверка подключения

После установки трехуровневого или иного реле-регулятора необходима проверка работоспособности:

  • двигатель заводится
  • напряжение в бортовой сети контролируется на разных оборотах

После установки генератора переменного тока и подключения его по вышеприведенной схеме владельца может ожидать «сюрприз»:

  • при включении ДВС запускается генератор, измеряется напряжение на средних, больших и малых оборотах
  • после выключения зажигания ключом …. двигатель продолжает работать

В этом случае заглушить ДВС можно либо сняв провод возбуждения, либо отпустив сцепление с одновременным нажатием тормоза. Все дело в наличии остаточной намагниченности и постоянном самовозбуждении обмотки генератора. Проблема решается установкой в разрыв возбуждающего провода лампочки:

  • она горит при незапущенном генераторе
  • гаснет после его запуска
  • проходящий через лампу ток недостаточен, чтобы возбудить обмотку генератора

Эта лампа автоматически становится индикатором наличия зарядки АКБ.

Диагностика реле регулятора

Определить поломки регулятора напряжения можно по признакам косвенным. Прежде всего, это некорректная зарядка АКБ:

  • перезаряд – выкипает электролит, раствор кислоты попадает на детали кузова
  • недозаряд – ДВС не запускается, лампы горят в пол накала

Однако предпочтительнее диагностика приборами – вольтметром или тестером. Любое отклонение от максимального значения напряжения 14,5 В (в некоторых авто бортовая сеть рассчитана на 14,8 В) на больших оборотах или минимального значения 12,8 В на малых оборотах становится причиной замены/ремонта реле регулятора.

Встроенного

Чаще всего регулятор напряжения интегрирован в щетки генератора, поэтому необходимо уровневое обследование этого узла:

  • после снятия защитной крышки и ослабления винтов щеточный узел извлекается наружу
  • при износе щеток (осталось меньше 5 мм их длины) замена должна производится в обязательном порядке
  • диагностика генератора мультиметром производится в комплекте с аккумулятором или зарядным устройством
  • «минусовой» провод от источника тока замыкается на соответствующую пластину регулятора
  • «плюсовой» провод от ЗУ или АКБ подключается к аналогичному разъему реле
  • тестер устанавливается в режим вольтметра 0 – 20 В, щупы накладываются на щетки
  • в диапазоне 12,8 – 14,5 В между щетками должно быть напряжение
  • при увеличении напряжения больше 14,5 В стрелка вольтметра должна быть на нуле

Рис. 22 Диагностика реле встроенного

В данном случае вместо вольтметра можно использовать лампу, которая должна гореть в указанном интервале напряжения, гаснуть при увеличении этой характеристики больше этого значения.

Провод, управляющий тахометром (маркировка W только на реле для дизелей) прозванивается мультиметром в режиме тестера. На нем должно быть сопротивление около 10 Ом. При снижении этого значения провод «пробит», его следует заменить новым.

Выносного

Никаких отличий в диагностике для выносного реле не существует, зато его не нужно демонтировать из корпуса генератора. Проверить реле регулятор напряжения генератора можно при работающем двигателе, изменяя обороты с низких на средние, затем высокие. Одновременно с увеличением оборотов нужно включить дальний свет (как минимум), кондиционер, монитор и прочие потребители (как максимум).

Рис. 23 Диагностика выносного регулятора напряжения

Таким образом, при необходимости владелец транспортного средства может заменить штатное реле регулятор напряжения на более современную модификацию встраиваемого или выносного типа. Диагностика работоспособности доступна собственными силами при наличии обычной автомобильной лампы.

>ВРемонт.su — ремонт фото видео аппаратуры, бытовой техники, обзор и анализ рынка сферы услуг

Регуляторы напряжения автомобильных генераторов


Рис. 1. Способы управления током возбуждения: Г — генератор с параллельным возбуждением; Wв — обмотка возбуждения; Rд — дополнительное сопротивление; R — балластное сопротивление; К — коммутатор тока (регулирующий орган) в цепи возбуждения; а, б, в,г, д указаны в тексте.

Современный автомобильный двигатель внутреннего сгорания (ДВС) работает в широком интервале изменения оборотов (900:.. 6500 об/мин). Соответственно изменяется и частота вращения ротора автомобильного генератора, а значит и его выходное напряжение.

Зависимость выходного напряжения генератора от оборотов двигателя внутреннего сгорания недопустима, так как напряжение в бортовой сети автомобиля должно быть постоянным и не только при изменении оборотов двигателя, но и при изменении тока нагрузки. Функцию автоматического регулирования напряжения в автомобильном генераторе выполняет специальное устройство — регулятор напряжения автомобильных генераторов. Данный материал посвящен рассмотрению регуляторов напряжения современных автомобильных генераторов переменного тока.

Регулирование напряжения в генераторах с электромагнитным возбуждением

Способы регулирования. Если главное магнитное поле генератора наводится электромагнитным возбуждением, то электродвижущая сила Eг генератора может быть функцией двух переменных: частоты n вращения ротора и тока Iв в обмотке возбуждения — Eг = f(n, Iв).

Именно такой тип возбуждения имеет место во всех современных автомобильных генераторах переменного тока, которые работают с параллельной обмоткой возбуждения.

При работе генератора без нагрузки его напряжение Uг равно его электродвижущей силе ЭДС Eг:
Uг = Eг = СФn (1).

Напряжете Uг генератора под током Iн нагрузки меньше ЭДС Eг на величину падения напряжения на внутреннем сопротивлении rг генератора, т.е. можно записать, что
Eг = Uг + Iнrг = Uг(1 + β) (2).

Величина β = Iнrг/Uг называется коэффициентом нагрузки.

Из сравнения формул 1 и 2 следует, что напряжение генератора
Uг = nСФ/(1 + β), (3)
где С — постоянный конструктивный коэффициент.

Уравнение (3) показывает, что как при разных частотах (n) вращения ротора генератора (n = Var), так и при изменяющейся нагрузке (β = Var), неизменность напряжения Uг генератора может быть получена только соответствующим изменением магнитного потока Ф.

Магнитный поток Ф в генераторе с электромагнитным возбуждением формируется магнитодвижущей силой Fв = W Iв обмотки Wв возбуждения (W — число витков обмотки Wв) и может легко управляться с помощью тока Iв в обмотке возбуждения, т.е. Ф = f (Iв). Тогда Uг = f 1 что позволяет удерживать напряжение Uг генератора в заданных пределах регулирования при любых изменениях его оборотов и нагрузки соответствующим выбором функции f(Iв) регулирования.

Автоматическая функция f(Iв) регулирования в регуляторах напряжения сводится к уменьшению максимального значения тока Iв в обмотке возбуждения, которое имеет место при Iв = Uг/Rw (Rw — активное сопротивление обмотки возбуждения) и может уменьшаться несколькими способами (рис. 1): подключением к обмотке Wв параллельно (а) или последовательно (б) дополнительного сопротивления Rд: закорачиванием обмотки возбуждения (в); разрывом токовой цепи возбуждения (г). Ток через обмотку возбуждения можно и увеличивать, закорачивая последовательное дополнительное сопротивление (б).

Все эти способы изменяют ток возбуждения скачкообразно, т.е. имеет место прерывистое (дискретное) регулирование тока. В принципе возможно и аналоговое регулирование, при котором величина последовательного дополнительного сопротивления в цепи возбуждения изменяется плавно (д).

Но во всех случаях напряжение Uг генератора удерживается в заданных пределах регулирования соответствующей автоматической корректировкой величины тока возбуждения.

Дискретно — импульсное регулирование

В современных автомобильных генераторах магнитодвижущую силу Fв обмотки возбуждения, а значит и магнитный поток Ф, изменяют периодическим прерыванием или скачкообразным уменьшением тока Iв возбуждения с управляемой частотой прерывания, т.е. применяют дискретно-импульсное регулирование рабочего напряжения Uг генератора (ранее применялось аналоговое регулирование, например, в угольных регуляторах напряжения).

Суть дискретно-импульсного регулирования станет понятной из рассмотрения принципа действия генераторной установки, состоящей из простейшего контактно-вибрационного регулятора напряжения, и генератора переменного тока (ГПТ).


Рис. 2. Функциональная (а) и электрическая (б) схемы генераторной установки с вибрационным регулятором напряжения.

Функциональная схема генераторной установки, работающей совместно с бортовой аккумуляторной батареей (АКБ), показана на рис. 2а, а электрическая схема — на рис. 26.

В состав генератора входят: фазные обмотки Wф на статоре СТ, вращающийся ротор R, силовой выпрямитель ВП на полупроводниковых диодах VD, обмотка возбуждения Wв (с активным сопротивлением Rw). Механическую энергию вращения Aм = f(n) ротор генератора получает от ДВС. Вибрационный регулятор напряжения РН выполнен на электромагнитном реле и включает в себя коммутирующий элемент КЭ и измерительный элемент ИЭ.

Коммутирующий элемент КЭ — это вибрационный электрический контакт К, замыкающий или размыкающий дополнительное сопротивление Rд, которое включено с обмоткой возбуждения Wв генератора последовательно. При срабатывании коммутирующего элемента (размыкание контакта К) на его выходе формируется сигнал τRд (рис. 2а).

Измерительный элемент (ИЭ, на рис. 2а) — это та часть электромагнитного реле, которая реализует три функции:

  1. функцию сравнения (СУ) механической упругой силы Fn возвратной пружины П с магнитодвижущей силой Fs = WsIs релейной обмотки S (Ws — число витков обмотки S, Is — ток в релейной обмотке), при этом результатом сравнения является сформированный в зазоре с период Т (Т = tр + tз) колебаний якоря N;
  2. функцию чувствительного элемента (ЧЭ) в цепи обратной связи (ЦОС) регулятора напряжения, чувствительным элементом в вибрационных регуляторах является обмотка S электромагнитного реле, подключенная непосредственно к напряжению Uг генератора и к аккумуляторной батарее (к последней через ключ зажигания ВЗ);
  3. функцию задающего устройства (ЗУ), которое реализуется с помощью возвратной пружины П с силой упругости Fп и опорной силой Fо.

Работа регулятора напряжения с электромагнитным реле наглядно может быть пояснена с помощью скоростных характеристик генератора (рис. 3 и 4).


Рис. 3. Изменение Uг, Iв, Rб во времени t: а — зависимость текущего значения выходного напряжения генератора от времени t — Uг = f (t); б — зависимость текущего значения в обмотке возбуждения от времени — Iв = f (t); в — зависимость среднеарифметического значения сопротивления в цепи возбуждения от времени t — Rб = f(t); I — время, отвечающее частоте (n) вращения ротора генератора.

Пока напряжение Uг генератора ниже напряжения Uб аккумуляторной батареи (Uг б), электромагнитное реле не срабатывает и возвратная пружина П удерживает контакт К в замкнутом состоянии. При этом ток Iвб в обмотке Wв возбуждения не изменяется, так как определяется постоянным напряжением Uб батареи (ключ зажигания ВЗ — включен) и сопротивлением Rw обмотки возбуждения: Iвб = Uб/Rw. Регулирования напряжения не происходит (на рис. 3 участок 0…nmin).

При увеличении оборотов ДВС напряжение генератора возрастает и при достижении некоторого значения Umax) > Uб) магнитодвижущая сила Fs релейной обмотки становится больше силы Fп возвратной пружины П, т.е. Fs= Is Ws > Fп. Электромагнитное реле срабатывает и контакт К размыкается, при этом в цепь обмотки возбуждения включается дополнительное сопротивление.

Еще до размыкания контакта К ток Iв в обмотке возбуждения достигает своего максимального значения Iв max = UгRw > Iвб, от которого, сразу после размыкания контакта К, начинает падать, стремясь к своему минимальному значению Iв min = Uг/(Rw + Rд). Вслед за падением тока возбуждения напряжение генератора начинает соответственно уменьшаться (Uг = f(Iв), что приводит к падению тока Is = Uг/Rs в релейной обмотке S и контакт К вновь размыкается усилием возвратной пружиной П (Fп > Fs). К моменту размыкания контакта К напряжение генератора Uг становится равным своему минимальному значению Umin, но остается несколько больше напряжения аккумуляторной батареи (Uгmin > Uб).

Начиная с момента размыкания контакта К (n = nmin, рис. 3), даже при неизменной частоте n вращения ротора генератора, якорь N электромагнитного реле входит в режим механических автоколебаний и контакт К, вибрируя, начинает периодически, с определенной частотой коммутации fк = I/Т = I/(tр + tз) то замыкать, то размыкать дополнительное сопротивление Rд в цепи возбуждения генератора (зеленая линия на участке n = nср = const, рис. 3). При этом сопротивление Rв в токовой цепи возбуждения изменяется скачкообразно от значения Rw до величины Rw+Rд.

Так как при работе регулятора напряжения контакт К вибрирует с достаточно высокой частотой fк коммутации, то Rв = Rw + τр где величина τр — это относительное время разомкнутого состояния контакта К, которое определяется по формуле τр = tр/(tз + tр), I/(tз + tр) = fк — частота коммутации. Теперь среднее, установившееся для данной частоты fк коммутации, значение тока возбуждения может быть найдено из выражения:

Iв ср = Uг ср/Rв = Uг ср/(Rw+τрRд) = Uг ср/(Rw + Rдtр/fк),
где Rв — среднеарифметическое (эффективное) значение пульсирующего сопротивления в цепи возбуждения, которое при увеличении относительного времени τр разомкнутого состояния контакта К также увеличивается (зеленая линия на рис. 4).


Рис. 4. Скоростные характеристики генератора.

Процессы при коммутациях с током возбуждения

Рассмотрим более подробно, что происходит при коммутациях с током возбуждения. Когда контакт К длительно замкнут, по обмотке Wв возбуждения протекает максимальный ток возбуждения Iв = Uг/Rw.

Однако обмотка возбуждения Wв генератора представляет собой электропроводную катушку с большой индуктивностью и с массивным ферромагнитным сердечником. Как следствие, ток через обмотку возбуждения после замыкания контакта К нарастает с замедлением. Это происходит потому, что скорости нарастания тока препятствует гистерезис в сердечнике и противодействующая нарастающему току — ЭДС самоиндукции катушки.

При размыкании контакта К ток возбуждения стремится к минимальной величине, значение которой при длительно разомкнутом контакте определяется как Iв = Uг/(Rw + Rд). Теперь ЭДС самоиндукции совпадает по направлению с убывающим током и несколько продлевает процесс его убывания.

Из сказанного следует, что ток в обмотке возбуждения не может изменяться мгновенно (скачкообразно, как дополнительное сопротивление Rд) ни при замыкании, ни при размыкании цепи возбуждения. Более того, при высокой частоте вибрации контакта К ток возбуждения может не достигать своей максимальной или минимальной величины, приближаясь к своему среднему значению (рис. 4), так как величина tр = τр/fк увеличивается с увеличением частоты fк коммутации, а абсолютное время tз замкнутого состояния контакта К уменьшается.

Из совместного рассмотрения диаграмм, показанных на рис. 3 и рис. 4, вытекает, что среднее значение тока возбуждения (красная линия б на рис. 3 и рис. 4) при повышении оборотов n уменьшается, так как при этом увеличивается среднеарифметическая величина (зеленая линия на рис. 3 и рис. 4) суммарного, пульсирующего во времени, сопротивления Rв цепи возбуждения (закон Ома). При этом среднее значение напряжения генератора (Uср на рис. 3 и рис. 4) остается неизменным, а выходное напряжение Uг генератора пульсирует в интервале от Umax до Umin.

Если же увеличивается нагрузка генератора, то регулируемое напряжение Uг первоначально падает, при этом регулятор напряжения увеличивает ток в обмотке возбуждения настолько, что напряжение генератора обратно повышается до первоначального значения.

Таким образом, при изменении тока нагрузки генератора (β = Var) процессы регулирования в регуляторе напряжения протекают так же, как и при изменении частоты вращения ротора.

Пульсации регулируемого напряжения. При постоянной частоте n вращения ротора генератора и при постоянной его нагрузке рабочие пульсации тока возбуждения (ΔIв на рис. 46) наводят соответствующие (по времени) пульсации регулируемого напряжения генератора.

Амплитуда пульсаций ΔUг — 0,5(Umax — Umin)* регулятора напряжения Uг от амплитуды тоновых пульсаций ΔIв в обмотке возбуждения не зависит, так как определяется заданным с помощью измерительного элемента регулятора интервалом регулирования. Поэтому пульсации напряжения Uг на всех частотах вращения ротора генератора практически одинаковы. Однако скорость нарастания и спада напряжения Uг в интервале регулирования определяется скоростью нарастания и спада тока возбуждения и, в конечном счете, частотой вращения (n) ротора генератора.

* Следует заметить, что пульсации 2ΔUг являются неизбежным и вредным побочным проявлением работы регулятора напряжения. В современных генераторах они замыкаются на массу шунтирующим конденсатором Сш, который устанавливается между плюсовой клеммой генератора и корпусом (обычно Сш = 2,2 мкФ)

Когда нагрузка генератора и частота вращения его ротора не изменяются, частота вибрации контакта К также неизменна (fк = I/(tз + tр) = const). При этом напряжение Uг генератора пульсирует с амплитудой ΔUр = 0,5(Umax — Umin) около своего среднего значения Uср.

При изменении частоты вращения ротора, например, в сторону увеличения или при уменьшении нагрузки генератора, время tз замкнутого состояния становится меньше времени tр разомкнутого состояния (tз р), а значит среднее значение тока Iв возбуждения Iв ср = Uг ср/(Rw + Rд tр/fк) падает. При этом рабочие пульсации ΔIв тока возбуждения также падают, а напряжение Uг генератора остается в заданных пределах регулирования с прежней амплитудой ΔUг пульсаций (см. рис. 3 и рис. 4 при n = nmax = const).

При уменьшении частоты ротора генератора (n↓), или при увеличении нагрузки (β), среднее значение тока возбуждения и его пульсации будут расти. Но напряжение генератора будет попрежнему колебаться с амплитудой ΔUг вокруг неизменной величины Uг ср.

Постоянство среднего значения напряжения Uг генератора объясняется тем, что оно определяется не режимом работы генератора, а конструктивными параметрами электромагнитного реле: числом витков Ws релейной обмотки S, ее сопротивлением Rs, величиной воздушного зазора σ между якорем N и ярмом М, а также силой Fп возвратной пружины П, т.е. величина Uср есть функция четырех переменных: Uср = f(Ws, Rs, σ, Fп).

Электромагнитное реле с помощью подгиба опоры возвратной пружины П настраивается на величину Uср таким образом, чтобы на нижней частоте вращения ротора (n = nmin — рис. 3 и рис. 4) контакт К начинал бы размыкаться, а ток возбуждения успевал бы достигать своего максимального значения Iв = Uг/Rw. Тогда пульсации ΔIв и время tз, замкнутого состояния — максимальны. Этим устанавливается нижний предел рабочего диапазона регулятора (n = nmin). На средних частотах вращения ротора время tз примерно равно времени tр, и пульсации тока возбуждения становятся почти в два раза меньше. На частоте вращения n, близкой к максимальной (n = nmax — рис. 3 и рис. 4), среднее значение тока Iв и его пульсации ΔIв — минимальны. При nmax происходит срыв автоколебаний регулятора и напряжение Uг генератора начинает возрастать пропорционально оборотам ротора. Верхний предел рабочего диапазона регулятора задается величиной дополнительного сопротивления (при определенной величине сопротивления Rw).

Выводы. Вышесказанное о дискретно-импульсном регулировании можно обобщить следующим образом: после пуска двигателя внутреннего сгорания (ДВС), с повышением его оборотов, наступает такой момент, когда напряжение генератора достигает верхнего предела регулирования (Uг = Umax). В этот момент (n = nmin) в регуляторе напряжения размыкается коммутирующий элемент КЭ и сопротивление в цепи возбуждения скачкообразно увеличивается. Это приводит к уменьшению тока возбуждения и, как следствие, к соответствующему падению напряжения Uг генератора. Падение напряжения Uг ниже минимального предела регулирования (Uг = Umin) приводит к обратному замыканию коммутирующего элемента КЭ и ток возбуждения начинает снова возрастать. Далее, с этого момента, регулятор напряжения входит в режим автоколебаний и процесс коммутации тока в обмотке возбуждения генератора периодически повторяется, даже при постоянной частоте вращения ротора генератора (n = const).

При дальнейшем увеличении частоты вращения n, пропорционально ей, начинает уменьшаться время tз замкнутого состояния коммутирующего элемента КЭ, что приводит к плавному уменьшению (в соответствии с ростом частоты n) среднего значения тока возбуждения (красная линия на рис. 3 и рис. 4) и амплитуды ΔIв его пульсации. Благодаря этому напряжение Uг генератора начинает также пульсировать, но с постоянной амплитудой ΔUг около своего среднего значения (Uг = Uср) с достаточно высокой частотой колебаний.

Те же процессы коммутации тока Iв и пульсации напряжения Uг, будут иметь место и при изменении тока нагрузки генератора (см. формулу 3).

В обоих случаях среднее значение напряжения Uг генератора остается неизменным во всем диапазоне работы регулятора напряжения по частоте n (Uг ср = const, от nmin до nmax) и при изменении тока нагрузки генератора от Iг = 0 до Iг = max.

В сказанном заключается основной принцип регулирования напряжения генератора с помощью прерывистого изменения тока в его обмотке возбуждения.

Электронные регуляторы напряжения автомобильных генераторов

Рассмотренный выше вибрационный регулятор напряжения (ВРН) с электромагнитным реле (ЭМ-реле) имеет ряд существенных недостатков:

  1. как механический вибратор ВРН ненадежен;
  2. контакт К в ЭМ-реле подгорает, что делает регулятор недолговечным;
  3. параметры ВРН зависят от температуры (среднее значение Uср рабочего напряжения Uг генератора плавает);
  4. ВРН не может работать в режиме полного обесточивания обмотки возбуждения, что делает его низкочувствительным к изменению выходного напряжения генератора (высокие пульсации напряжения Uг) и ограничивает верхнии предел работы регулятора напряжения;
  5. электромеханический контакт К электромагнитного реле ограничивает величину максимального тока возбуждения до значений 2…3 А, что не позволяет применять вибрационные регуляторы на современных мощных генераторах переменного тока.

С появлением полупроводниковых приборов контакт К ЭМ-реле стало возможным заменить эмиттерно-коллекторным переходом мощного транзистора с его управлением по базе тем же контактом К ЭМ-реле.

Так появились первые контактно-транзисторные регуляторы напряжения. В дальнейшем функции электромагнитного реле (СУ, КЭ, УЭ) были полностью реализованы с помощью низкоуровневых (малоточных) электронных схем на полупроводниковых приборах. Это позволило изготавливать чисто электронные (полупроводниковые) регуляторы напряжения.

Особенностью работы электронного регулятора (ЭРН) является то, что в нем отсутствует дополнительный резистор Rд, т.е. в цепи возбуждения реализуется практически полное выключение тока в обмотке возбуждения генератора, так как коммутирующий элемент (транзистор) в закрытом (разомкнутом) состоянии имеет достаточно большое сопротивление. При этом становится возможным управление более значительным током возбуждения и с более высокой скоростью коммутации. При таком дискретно-импульсном управлении ток возбуждения имеет импульсный характер, что позволяет управлять как частотой импульсов тока, так и их длительностью. Однако основная функция ЭРН (поддержание постоянства напряжения Uг при n = Var и при β = Var) остается такой же, как и в ВРН.

С освоением микроэлектронной технологии регуляторы напряжения сначала стали выпускаться в гибридном исполнении, при котором бескорпусные полупроводниковые приборы и навесные миниатюрные радиоэлементы включались в электронную схему регулятора вместе с толстопленочными микроэлектронными резистивными элементами. Это позволило значительно уменьшить массу и габариты регулятора напряжения.

Примером такого электронного регулятора напряжения может служить гибридно-интегральный регулятор Я-112А, который устанавливается на современных отечественных генераторах.

Регулятор Я-112А (см. схему на рис. 5) является типичным представителем схемотехнического решения задачи дискретно-импульсного регулирования напряжения Uг генератора по току Iв возбуждения. Но в конструктивном и технологическом исполнении выпускаемые в настоящее время электронные регуляторы напряжения имеют значительные различия.


Рис. 5. Принципиальная схема регулятора напряжения Я-112А: R1…R6 — толстопленочные резисторы: C1, С2 — навесные миниатюрные конденсаторы; V1…V6 — бескорпусные полупроводниковые диоды и транзисторы.

Что касается исполнения регулятора Я-112А, все его полупроводниковые диоды и триоды бескорпусные и смонтированы по гибридной технологии на общей керамической подложке совместно с пассивными толстопленочными элементами. Весь блок регулятора герметичен.

Регулятор Я-112А, как и описанный выше вибрационный регулятор напряжения, работает в прерывистом (ключевом) режиме, когда управление током возбуждения не аналоговое, а дискретно-импульсное.

Принцип работы регулятора напряжения Я-112А автомобильных генераторов

Пока напряжение Uг генератора не превышает наперед заданного значения, выходной каскад V4-V5 находится в постоянно открытом состоянии и ток Iв обмотки возбуждения напрямую зависит от напряжения Uг генератора (участок 0-n на рис. 3 и рис. 4). По мере увеличения оборотов генератора или уменьшения его нагрузки Uг становится выше порога срабатывания чувствительной входной схемы (V1, R1-R2), стабилитрон пробивается и через усилительный транзистор V2 выходной каскад V4-V5 закрывается. При этом ток Iв в катушке возбуждения выключается до тех пор, пока Uг снова станет меньше заданного значения Umin. Таким образом, при работе регулятора ток возбуждения протекает по обмотке возбуждения прерывисто, изменяясь от Iв = 0 до Iв = Imax. При отсечке тока возбуждения напряжение генератора сразу не падает, так как имеет место инерционность размагничивания ротора. Оно может даже несколько увеличиться при мгновенном уменьшении тока нагрузки генератора. Инерционность магнитных процессов в роторе и ЭДС самоиндукции в обмотке возбуждения исключают скачкообразное изменение напряжение генератора как при включении тока возбуждения, так и при его выключении. Таким образом, пилообразная пульсация напряжения Uг генератора остается и при электронном регулировании.

Логика построения принципиальной схемы электронного регулятора следующая. V1 — стабилитрон с делителем R1, R2 образуют входную цепь отсечки тока Iв при Uг > 14,5 В; транзистор V2 управляет выходным каскадом; V3 — запирающий диод на входе выходного каскада; V4, V5 — мощные транзисторы выходного каскада (составной транзистор), включенные последовательно с обмоткой возбуждения (коммутирующий элемент КЭ для тока Iв); V6 шунтирующий диод для ограничения ЭДС самоиндукции обмотки возбуждения; R4, C1, R3 цепочка обратной связи, ускоряющая процесс отсечки тока Iв возбуждения.

Еще более совершенным регулятором напряжения является электронный регулятор в интегральном исполнении. Это такое исполнение, при котором все его компоненты, кроме мощного выходного каскада (обычно это составной транзистор), реализованы с помощью тонкопленочной микроэлектронной технологии. Эти регуляторы настолько миниатюрны, что практически не занимают никакого объема и могут устанавливаться непосредственно на корпусе генератора в щеткодержателе.

Примером конструктивного исполнения ИРН может служить регулятор фирмы BOSCH-EL14V4C, который устанавливается на генераторах переменного тока мощностью до 1 кВт (рис. 6).

В заключение следует отметить, что интегральные регуляторы напряжения, в принципе, ремонту не подлежат. Кроме некоторых отдельных случаев, которые подробно рассматривали здесь
Автомобильный генератор Bosch K114v23/55a — конструкция и принципиальная схема.

Мотоциклы Урал и Днепр

Генер 414 работает по-моему , 12 в лампочку (дальний-ближний) здорово разжигает. Подключал Ш на массу, а лампочку на Я и тоже на массу. Все другие провода отключал.
А зарядка не идет. Реле новое- Могут ли от хранения, там, долгого контакты слипнуться?
На заведенном мотике лампочка контрольная в фаре не тухнет, тока чуть помигивает (ярче-меньше накал), отключал акуму от массы он глохнет. Писец релюхе или нет? Чё куда подключить, чтоб проверить?

manowar

414 и РР302? они ж на разные напряжения и системы

D12

Г414 работает в паре с РР302 и должно выдавать около 7.2 — 7.5 вольта, максимум 8. Раз без РР генератор лампочку зажигает — значит он в порядке. Скорее всего барахлит реле обратного тока в РР. Попробуй завести аппарат при подключенном аккумуляторе, генераторе, и РР, далее подключи к аккумулятору напряжометр (типа, вольтметр) и понемногу увеличивай газ. Начиная с оборотов ближе к средним напряжение на аккуме должно скачком увеличится где-то на полвольта-вольт. Если нет — чисти контакты реле обратного тока или меняй РР целиком, бо регулировать — замумукаешься.

manowar

для D12:тьфу, перепутал с рр330 .

Jegor_j

А нельзя как-нибудь по -другому, вольтметра нет.
Или ко снятому реле от акумы проводки покидать на разные клемы? Что-то шаволиться должно ведь?

D12

Дык, в ближайшем ларьке купи любой китайско-корейский цифровой тестер — в любом случае, вещь в хозяйстве нужная… а при проверке-ремонте любой электрики, в том числе и на моце — первостепенная.
А так, без него, н-ну… попробуй, сними с РР крышку, найди из двух стоящих там реле то, которое с двумя контактами — это будет реле обратного тока (второе — с тремя — регулятор напряжения!), и как-нибудь приколоти параллельно этим контактам лампочку. При запуске мотора лампочка будет гореть (контакты разомкнуты), при добавлении газа — должна гаснуть — контакты должны замкнуться. Если не замыкаются — или копай причину, или меняй РР.

Gitarero

Сорри шо не в тему…

Такая херь у меня…: На 10-ом днепре…поворачиваю ключ зажигания
загорается лампочка (красная) вроде как зарядки…завожу — тухнет…
Но в чём прикол: Отсоединяю провод от датчика давления масла….она уже не горит… и вот недавно она стала загораться на довольно приличных оборотах…
проверил масло — маловато его…

А по проводке вроде посмотрел так лампочка зарядки….ни:%:я не понимаю….вроде и не совсем лох в электрике

P.S Вторая красная лампочка не горела никогда

Объясните чо за нах

Gitarero

Сорри шо не в тему…

Такая херь у меня…: На 10-ом днепре…поворачиваю ключ зажигания
загорается лампочка (красная) вроде как зарядки…завожу — тухнет…
Но в чём прикол: Отсоединяю провод от датчика давления масла….она уже не горит… и вот недавно она стала загораться на довольно приличных оборотах…
проверил масло — маловато его…

А по проводке вроде посмотрел так лампочка зарядки….ни:%:я не понимаю….вроде и не совсем лох в электрике

P.S Вторая красная лампочка не горела никогда

Объясните чо за нах

DneprMT9

Дааа…. знакомая история была на моём Днепре МТ9 …. только у меня генератор давал перезаряд, что когда сотню едешь, аккумулятор кипит со страшной силой.
Начни с того, что поставь зазор между сердечником реле обратного тока и его маятником 0.9 — 1 мм. При запуске двигла маятник должен прилипать к сердечнику этой катушки, если не прилипает солабь пружину (нажми отвёрткой на ухо, на которо повешена пружина). Разобравшись с реле обратного тока уже можешь приступать к регулировке второй релюхи. Там ход маятника (или растояние между клеммами) должно быть 0.25 мм, если меньше — подогни клеммы. Выставив зазоры приступают к регулировке. На малых оборотах маятник второй релюхи не должен прижиматься к сердечнику катушки (если прижимается — усиль соответствующую пружинку), а когда обороты двигла средние и выше средних маятник должен начать «скакать» от одной клеммы к другой, создавая сопротивление и уменьшая ток, идущий от генера. Всё примитивно, так что дерзай! Если не получится — пиши, расскажу более подробно!
А ваабще я хочу спаять электронную релюху чтобы не тратить время на настройку этой механической релюхи. Когда они были изобретены, тогда ещё плохо были развиты полупроводники. Механические релюхи малого тока ушли в прошлое а мы всё мучаемся с ними.

DneprMT9

Чувак! Да мы с одного города.

D12

Вот цицирую по теме проверки и регулировки из мануала:

Регулятор напряжения отрегулирован на заводе-изготовителе, и нарушать эту настройку без надобности не следует. Уход сводится: к наблюдению за состоянием крепления проводов к клеммам реле и содержанию его в чистоте. Основными признаками неисправности являются: яркое горение ламп или перегорание их, выкипание электролита и быстрый разряд аккумулятора, особенно при эксплуатации мотоцикла в ночное время. Контроль за работой регулятора осуществляется по красной контрольной лампочке, расположенной в фаре. Включение контрольной лампы при оборотах (1100-1200 об/мин) свидетельствует о неправильной работе регулятора или генератора. Эксплуатация мотоцикла при включенной контрольной лампе ведет к разрядке аккумуляторной батареи.

Проверка и настройка регулятора напряжения

Производится на холостом ходу генератора, то есть без каких-либо нагрузок. Поэтому между контактами реле обратного тока необходимо проложить изоляционную прокладку из бумаги. В этом случае катушка зажигания будет питаться от аккумуляторной батареи. К клеммам «Я» и «М» необходимо подсоединить вольтметр. Запустить двигатель. На средних оборотах двигателя напряжение должно быть в пределах 7,3-7,8 В. Если напряжение выходит за эти пределы, то сначала следует зачистить контакты 5 стальной пластиной (лезвием бритвы) толщиной 0,05- 0,1 мм, но ни в коем случае не наждачной шкуркой!!. Зачистку производить только при неработающем двигателе. Если зачистка не дала положительных результатов, следует проверить зазор между якорьком и сердечником электромагнита (0,9-1,1 мм), а также между контактами.
Величина зазора между контактами проверяется следующим образом: между якорем и сердечником электромагнита вставить щуп толщиной 1 мм и прижать якорь к сердечнику. В этот момент зазор между контактами должен быть 0,25- 0,30 мм (проверяется вторым щупом). Если величина зазора не выдержана, необходимо подогнуть держатель верхнего контакта. Снова проверить зазоры и напряжение. При необходимости напряжение можно отрегулировать, изменяя натяжение пружины якоря путем подчистки нижнего держателя пружины. С увеличением натяжения пружины напряжение в цепи будет увеличиваться, с ослаблением — уменьшаться. Подгибать держатель пружины надо при неработающем двигателе, а при проверке напряжения вольтметром двигатель должен работать на повышенных оборотах. После окончания настройки регулятора напряжения следует убрать изоляционную прокладку из зазора между контактами реле обратного тока.

Проверка и регулировка реле обратного тока

Для проверки и регулировки реле обратного тока (РОТ) нужен амперметр с нулевым положением стрелки в середине шкалы (шкала 5-0-5 А). Вольтметр присоединяется так же, как и при регулировке напряжения, а амперметр — последовательно к аккумуляторной батарее. Прежде чем приступить к регулировке, необходимо проверить зазоры, величина которых между контактами РОТ должна быть 0,25- 0,35 мм и между якорем и сердечником электромагнита — 0,6-0,8 мм. При необходимости регулировки зазора между якорем и сердечником следует сместить держатель контакта при ослабленных винтах. Зазор между контактами реле регулируется подгибкой стойки контакта. Для проверки напряжения надо запустить двигатель и, плавно добавляя обороты, заметить напряжение, при котором контакты замкнутся. В момент замыкания контактов стрелка вольтметра слегка вздрагивает. Контакты должны замкнуться при напряжении в 6,0- 6,4 В. Обратный ток включения реле при правильно установленных зазорах и напряжении включения должен быть в пределах 0,5-4 А. Если замыкание контактов происходит при большем напряжении, то нижний держатель пружины надо подогнуть вверх, ослаблиая ее усилие, если при меньшем, то держатель нужно отогнуть вниз. Регулировка производится на малых оборотах.

И еще:
Настоятельно советую заменить штатный РР302 на РР1 от 6-вольтового ИЖа. Он намного надежнее. Размеры такие же, единственно, нужно чуть-чуть помудрить с креплением — дырки не подходят…

Jegor_j

Для DneprMT9
Точно подмечено.

Я по тестеру ни хера не понимаю. Цифры какието рисует ну и ули?
Такие дела.

.. 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 ..

Генератор и реле-регулятор мотоциклов К-750М, МВ-750, К-650, МТ-9, МВ-750М, МВ-650, “Урал” М-66 ИМЗ

Основным источником электрической энергии на мотоцикле является генератор — электрическая машина, преобразующая механическую энергию в электрическую.

На мотоциклах К-750М, МВ-750, К-650, МТ-9 и МВ-750М установлены генератор Г-414 и реле-регулятор РР-302.

Генератор Г-414 (рис. 77) постоянного тока с параллельным возбуждением предназначен для подзарядки аккумуляторной батареи и питания электрических приборов при работающем двигателе. При номинальной нагрузке 10 а генератор даст напряжение 6,5 в (число оборотов якоря не более 2200 в минуту). Таким образом, после запуска двигателя при переходе его на рабочие числа оборотов генератор вырабатывает электроэнергию, достаточную для питания потребителей, и включается в сеть.

Генератор отключается от сети, когда его напряжение становится ниже напряжения аккумуляторной батареи и через него начинает протекать ток от батареи. Величина обратного тока, при которой генератор отключается от сети, 0,5—3,5 а.

Устанавливается генератор в верхней части картера двигателя в специальной расточке и крепится стяжной лентой. Со стороны хвостовой части с помощью упора генератор прижимается к расточенному в стенке картера двигателя гнезду с резиновой уплотнительной прокладкой.

Вращение якорю генератора сообщается от шестерни распределительного вала. Передаточное число между шестерней распределительного вала и шестерней генератора 1:3.

Вал якоря генератора эксцентричен по отношению к его корпусу, а поэтому зазор между зубьями шестерен регулируется поворотом корпуса в гнезде картера двигателя. При установке генератора следует учитывать возможность заклинивания зубьев шестерен генератора и распределительного вала. Для предотвращения заклинивания генератор необходимо устанавливать так, чтобы вал якоря находился справа от осевой линии корпуса, если смотреть со стороны коллектора.

Генератор Г-414 состоит из корпуса 5 с выточками на торцах для установки крышек, полюсного башмака 8 с обмоткой 9 возбуждения, якоря 7 с коллектором 18, передней крышки 4, задней крышки 19 с двумя щеткодержателями 17 и двумя вставленными в них угольными щетками 10.

Корпус и башмак с обмоткой возбуждения составляют магнитную систему генератора. Один конец обмотки возбуждения соединен с зажимом Я генератора, другой — с зажимом Ш. Оба зажима расположены на задней крышке генератора и изолированы от нее текстолитовыми шайбами и втулками.

Обмотка якоря состоит из 28 секций (катушек), концы которых припаяны к коллекторным пластинам.

Коллектор представляет собой набор из 28 изолированных между собой и от вала якоря медных пластин, расположенных по окружности.

Опорой якоря служат два подшипника, установленные в крышках генератора. От попадания смазки на обмотку якоря предохраняют крышки с фетровыми сальниками 2, закрывающими подшипники с внутренней стороны.

Щетки 10 прижимаются к коллектору пружинами 11.

Отрицательная щетка соединена с корпусом генератора (на “массу”), а положительная изолирована от корпуса и соединена с зажимом 12 генератора.

Для доступа к щеткам в задней крышке генератора имеются окна, закрываемые защитной стальной лентой 20 с изолирующей прокладкой.

Реле-регулятор РР-302 (рис. 78) выполнен из реле обратного тока и регулятора напряжения, смонтированных в общем корпусе.

Для уяснения принципа работы регулятора напряжения реле-регулятора РР-302 (рис. 79) необходимо рассмотреть три положения якоря 2:

— якорь 2 замкнут через контакт 1 на “массу”;

— якорь 2 находится в среднем положении между контактами 1 и 8;

— якорь 2 замкнут на контакт 8.

В первом случае ток в катушку возбуждения проходит от “массы” через контакт 1, якорь 2 регулятора, из точки а поступает в обмотку 7 и затем на контакт “+” генератора 5. Это происходит до тех пор, пока сила, возникающая в результате намагничивания сердечника регулятора, не разомкнет якорь с контактом 1.

Во втором случае, т. е. в момент размыкания контактов, ток в катушку возбуждения поступает от “массы” через оба сопротивления, через точку а в обмотку 7 и через катушку возбуждения снова к контакту “+” генератора.

При последовательном включении в цепь возбуждения двух сопротивлений резко уменьшается ток, проходящий через катушку возбуждения, а следовательно, снижается напряжение в цепи генератора и уменьшается сила, притягивающая якорь к сердечнику регулятора. В результате этого якорь под действием возвратной пружины снова замыкается на контакт 1.

С увеличением числа оборотов якоря генератора частота размыкания контактов 1 и якоря 2 регулятора падает, что ведет к значительным колебаниям напряжения на зажимах генератора. Для увеличения частоты размыкания указанных контактов служит контакт 8.

При достаточной силе притяжения якоря 2 к сердечнику он замыкается на контакт 8 и цепь возбуждения выключается из работы генератора.

Таким образом, в результате того, что в обмотке 7 тока нет, в обмотках 3 и 6 величина его значительно уменьшится, резко упадет общий магнитный поток в магнитной системе регулятора, а следовательно, и сила, удерживающая якорь замкнутым на контакт 8. Возвратная пружина сможет легко вернуть якорь в положение, когда он снова будет замкнут на контакт 1, посте чего цикл повторится сначала.

При установке на мотоцикле реле-регулятора РР-302 и генератора Г-414 необходимо, чтобы провод, идущий от “+” батареи, подключался на клемму Б реле-регулятора, а провод, идущий от “—” батареи, подключался на “массу”.

Рис. 77. Генератор Г-414:

1 — шестерня привода генератора; 2 — сальники подшипников; 3 — обмотка якоря; 4 — передняя крышка; 5 — корпус генератора; 6 — деревянный клин в пазу якоря; 7 — якорь; 8 — полюсный башмак; 9 — обмотка возбуждения; 10 — угольная щетка; 11 — пружина щетки; 12 — зажимы генератора; 13 — шарикоподшипник; 14 — крышка шарикоподшипника; 15 — стяжной болт; 16 — вал якоря; 17 — щеткодержатель; 18 — коллектор якоря; 19 — задняя крышка; 20 — защитная лента

Рис. 78. Реле-регулятор РР-302:

1 — крышка; 2 — якорь реле обратного тока; 3 — ярмо реле обратного тока; 4 — якорь регулятора напряжения; 5 — ярмо регулятора напряжения; 6 — зажим Ш; 7 — зажим Я; 8 — зажим Е; 9 — зажим «-«

FILED UNDER : Разное

Submit a Comment

Must be required * marked fields.

:*
:*