Содержание (стр. 1 из 3)
Описание регулятора напряжения РР363
автомобильного генератора
Реферат
Содержание
Введение……………………………………………………………3
1. Автомобильные генераторы……………………………………4
2. Принцип работы регуляторов напряжения…………………………………………………………7
3. Регулятор напряжения РР363
автомобильного генератора……………………………………….18
Заключение…………………………………………………………21
Литература………………………………………………………….22
Введение
Аккумуляторные батареи устанавливаются на автомобилях, тракторах, самоходных сельскохозяйственных машинах, тяжелых и средних мотоциклах, где используется стартерный запуск двигателей внутреннего сгорания. В этом случае используется система электрооборудования постоянного тока.
На машинах, где нет электрического запуска и аккумуляторных батарей (легких мотоциклах (объем цилиндров 125—175 см3), мопедах, велосипедах) используется более простая и дешевая система электрооборудования переменного тока переменной частоты.
В качестве основных источников системы электрооборудования постоянного тока используются или вентильные генераторы (синхронные генераторы, работающие на сеть постоянного тока через выпрямитель), или коллекторные генераторы постоянного тока.
Различные типы однофазных синхронных генераторов с возбуждением от постоянных магнитов используют для питания потребителей в системе электрооборудования переменного тока (в основном светотехнического оборудования, системы зажигания).
Для описания работы регулятора напряжения РР363 автомобильного генератора мы сначала опишем принцип работы вентильных генераторов, использующихся на автомобилях, потому что именно они включают в себя регуляторы напряжения.
Далее мы остановимся на принципах действия регуляторов напряжения и затем, на этой базе, опишем действие регулятора напряжения РР363 автомобильного генератора.
1. Автомобильные генераторы
На автомобилях и тракторах – в качестве основного типа генератора – применяется сейчас вентильный генератор (ВГ). Фактически современный ВГ представляет собой генераторную установку, поскольку в него, кроме выпрямителя, встроен регулятор напряжения. На рис. 1 представлена схема генераторной установки автомобиля.
Установка состоит из собственно генератора, выпрямителя и регулятора напряжения. Силовой выпрямитель дополнен тремя диодами выпрямителя обмотки возбуждения, что – при неработающем двигателе автомобиля – предотвращает возможность разряда аккумуляторной батареи на обмотку возбуждения. Выходной транзистор регулятора напряжения работает в ключевом режиме, изменяя ток в обмотке возбуждения так, чтобы напряжение генераторной установки оставалось практически неизменным при всех частотах вращения и нагрузках. Вентильные автомобильные и мотоциклетные генераторы выполняются с неподвижным якорем и вращающимся индуктором с клювообразной магнитной системой и контактными кольцами для подвода тока к обмотке возбуждения. Вентильные тракторные генераторы выполняются индукторными с одноименными полюсами.
Большинство ВГ выполняются трехфазными, однако выпускаются тракторные ВГ мощностью 1—2 кВт в пятифазном исполнении. Схема выпрямления переменного тока — мостовая.
Габаритные и присоединительные размеры автомобильных ВГ устанавливает ГОСТ 13608-79, тракторных ВГ - ГОСТ 13054-80.
Рис. 1. Автомобильный генератор постоянного тока: 1 — вывод; 2 — шкив-вентилятор; 3 — крышка, 4 — якорь; 5 — корпус
Типовая конструкция автомобильного ВГ представлена на рис. 2. Мы видим, что генератор состоит из статора, ротора, крышек, выпрямительного блока, регулятора напряжения, шкива, вентилятора. Статор набирается из листов электротехнической стали толщиной 0,5 — 1 мм. На внутренней поверхности статора расположены пазы с размещенной в них трехфазной обмоткой. У автомобильных ВГ применяют 18, 36 и 72 паза. Обмотка выполняется как катушечной (q = 0,5), так и распределенной (q = 1; 2). Ротор состоит из вала, двух фланцев с клювами, втулки, обмотки возбуждения и контактных колец. Фланцы с клювами образуют магнитную систему индуктора с 6 парами полюсов. Встречаются конструкции, у которых втулка, разъединенная по длине на две части, изготовляется заодно с фланцами. Контактные кольца с пластмассовой арматурой напрессованы на вал. Крышки, отлитые из алюминиевого сплава, имеют вентиляционные отверстия. В крышках размещены шарикоподшипники с одноразовой смазкой. На задней крышке закреплены пластмассовый коробчатый щеткодержатель, выводные болты и выпрямительный блок, состоящий из кремниевых диодов и теплоотводов.
У генераторов, имеющих встроенный регулятор напряжения, он закреплен на щеткодержателе. Для автомобильных ВГ применяются обычно щетки марок Ml А и ЭГ51А
Рис. 2. Автомобильный вентильный генератор 29.3701:
/ — статор. 2 — фланцы с клювами; 3 – выпрямитель; 4 — контактные кольца; 5 — щеткодержатель со щетками, 6 — регулятор напряжения; 7 — обмотка возбуждения
2. Принцип работы регулятора напряжения
Регулятор напряжения нужен для того, чтобы поддерживать напряжение бортовой сети в заданных пределах во всех режимах работы – при изменении частоты вращения ротора генератора, электрической нагрузки, температуры окружающей среды. Кроме того, он может выполнять дополнительные функции — защищать элементы генераторной установки от аварийных режимов и перегрузок, автоматически включать в бортовую сеть силовую цепь генераторной установки или обмотку возбуждения.
По своей конструкции регуляторы делятся на бесконтактные транзисторные, контактно-транзисторные и вибрационные (реле-регуляторы). Разновидностью бесконтактных транзисторных регуляторов являются интегральные регуляторы, выполняемые по специальной гибридной технологии, или монолитные – на монокристалле кремния. Несмотря на столь разнообразное конструктивное исполнение, все регуляторы работают по единому принципу, который мы сейчас опишем.
Напряжение генератора зависит от трех факторов — частоты вращения его ротора, силы тока нагрузки и величины магнитного потока, создаваемого обмоткой возбуждения (последний зависит от силы тока в этой обмотке). Любой регулятор напряжения содержит чувствительный элемент, воспринимающий напряжение генератора (обычно это делитель напряжения на входе регулятора), элемент сравнения, в котором напряжение генератора сравнивается с эталонной величиной, и регулирующий орган, изменяющий силу тока в обмотке возбуждения, если напряжение генератора отличается от эталонной величины.
В реальных регуляторах эталонной величиной может быть не обязательно электрическое напряжение, но и любая физическая величина, достаточно стабильно сохраняющая свое значение, например, сила натяжения пружины в вибрационных и контактно-транзисторных регуляторах.
В транзисторных регуляторах эталонной величиной является напряжение стабилизации стабилитрона, к которому напряжение генератора подводится через делитель напряжения. Управление током в обмотке возбуждения осуществляется электронным или электромагнитным реле. Частота вращения ротора и нагрузка генератора изменяются в соответствии с режимом работы автомобиля, а регулятор напряжения любого типа компенсирует влияние этого изменения на напряжение генератора при помощи воздействия на ток в обмотке возбуждения. При этом вибрационный или контактно-транзисторный регулятор включает в цепь и выключает из цепи обмотки возбуждения последовательно резистор (в двухступенчатых вибрационных регуляторах при работе на второй ступени закорачивает эту обмотку на массу), а бесконтактный транзисторный регулятор напряжения периодически подключает и отключает обмотку возбуждения от цепи питания. При этом в обоих вариантах изменение тока возбуждения достигается за счет перераспределения времени нахождения переключающего элемента регулятора во включенном и выключенном состояниях.
Если, например, для стабилизации напряжения, сила тока возбуждения должна быть, увеличена, то в вибрационном и контактно-транзисторном регуляторах время включения резистора – по сравнению с временем его отключения – уменьшается, а в транзисторном – время включения обмотки возбуждения в цепь питания увеличивается по отношению к времени ее отключения.
На рис. 1 показано влияние работы регулятора на силу тока в обмотке возбуждения для двух частот вращения ротора генератора n1 и n2, причем частота вращения n2 больше, чем n1. При большей частоте вращения относительное время включения обмотки возбуждения в цепь питания транзисторным регулятором напряжения уменьшается, среднее значение силы тока возбуждения уменьшается, чем и достигается стабилизация напряжения.
С ростом нагрузки напряжение уменьшается, относительное время включения обмотки увеличивается, среднее значение силы тока возрастает таким образом, что напряжение генераторной установки остается практически неизменным.
На рис. 2 представлены типичные регулировочные характеристики генераторной установки, показывающие, как изменяется сила тока в обмотке возбуждения при неизменном напряжении и изменении частоты вращения или силы тока нагрузки. Нижний предел частоты переключения регулятора составляет 25—30 Гц.