Регулятор напряжения Техническая характеристика
Регулируемое напряжение при 50 С, В на второй
ступени 140.3 на первой ступени ниже, чем на
второй на 0,7 В Термокомпенсиеующий резистор 19
Ом. 6 Вт Дополнительный резистор 5,5 Ом. 25 Вт
Для регулирования напряжения в бортовой сети
автомобиля применяется вибрационный двухступен-
чатый регулятор напряжения типа РР-380. Он ус-
тановлен в отсеке двигателя на верхней части
брызговика левого колеса. Напряжение, вырабаты-
ваемое генератором в основном зависит от часто-
ты вращения ротора генератора. Поскольку гене-
ратор приводится от двигателя, работающего на
различных скоростных режимах, то частота враще-
ния ротора, а следовательно, и напряжение гене-
ратора тоже могут изменяться в значительных
пределах. Если не принять защитных мер, то при
высокой частоте вращения *<тора генератора нап-
ряжение в бортовой сети автомобиля может 6ыть
значительно выше номинального, что приведет к
повроедению всех гепребителей электроэнергии.
Поэтому, чтобы обеспечить нормальную работу
электрооборудования и необходимый режим зарядки
аккумуляторной батареи, применяют регулятор
напряжения. Он поддерживает напряжение, выраба-
тываемое генератором, на постоянном уровне (13-
14 В) в широком диапазоне частот вращения рото-
ра генератора. В запасные части поступает еще
бесконтактный электронный регулятор напряжения
типа 121.3702. Он может устанамиваться вместо
регулятора РР-380 без какихлибо переделок в
схеме электрооборудования автомобиля. Регулятор
121.3702 поддерживает напряжение на уровне 13,4
-14,6 В в широком диапазоне частот вращения ро-
тора генератора и при температурах от -40 до
+80 С. Регулятор напряжения представляет собой
электромагнитное реле. Как у каждого реле тако-
го типа, у него есть магнитная система, состоя-
щая из цилиндрического сердечника и Uобразного
ярма 9, катушка с обмоткой 6 на пластмассовом
каркасе, якорь 7 с подвижным контактом и две
стойки 4 и 5 с неподвижными контактами. Стойки
прикреплены к ярму винтом с гайкой и изолирова-
ны от нero и между собой пластмассовыми прок-
ладками. Пазы в стойках позволяют передвигать
их верх и вниз при регулировке регулятора.
Верхний и нижний контакты якоря в сочетании с
контактами стоек образуют две пары контактов -
верхнюю и нижнюю. Пружиной якорь прижат к кон-
такту верхней стойки, т.е. верхняя пара контак-
тов является нормально замкнутой. Подгибая ниж-
ний кронштейн пружины, можно изменять ее
натяжение и этим регулировать величину напряже-
ния, при котором будет размыкаться верхняя пара
контактов. Размыканием и замыканием верхней па-
ры контактов обеспечивается первая ступень ре-
гулирования, а замыканием и размыканием нижней
пары контактов - вторая ступень регулирования.
Ярмо с сердечником установлены на стальном
штампованном основании 10 на пластмассовой
прокладка. Под основанием на изоляционной прок-
ладке находятся термокомпенсирующий 1 и два
включенных параллельно дополнительных резистора
2 с общим сопротивлением 5.5 Ом. Резисторы на-
мотаны нихромовой проволокой на шнуре из стек-
ловолокна, пропитанном кремнийорганическим ла-
ком. Нижняя изоляционная прокладка является
одновременно корпусом штепсельного разъема, в
котором находятся штекеры '15" и "87". Дроссель
3 служит для уменьшения искрения между верхней
парой контактов при работе регулятора. Он
представляет собой катушку из медного проводам
намотанного на пластмассовом каркасе. В катушку
вставлен стальной сердечник, который одновре-
менно является проводником тока от штекера
"15" к стоике 5. Для бесперебойной работы регу-
лятора необходимо, чтобы его внутренняя полость
была надежно изолирована от окружающей среды.
попадание под крышку влаги и различных веществ
приводит к загрязнение пригоранию контактов и
нарушению нормальной работы регулятора. Поэтому
сверху регулятор плотно закрыт стальной крышкой
8 с прокладкой из полиуретана. а применяемые в
нем материалы проверены на отсутствие газовыде-
ления. Реле контрольной лампы заряда аккумуля-
торной батареи Техническая характеристика Нап-
ряжение размыкания контактов', В
.--.----.5.310,4 Напряжение замыкания контак-
тов', В Сопротивление обмотки при 20 С. Ом g&*
При*25+5 С. Реле 20 типа РС-702 предназначено
для включения контрольной пампы в комбинации
приборов. когда напряжение генератора недоста-
точно для заряда аккумуляторной батареи. Реле
установлено в моторном отсеке на верхней части
брызговика правого колеса. Реле состоит из яр-
ма, стального сердечника с обмоткой, якоря и
стойки с неподвижным контактом. Ярмо с сердеч-
ником и стойка установлены на гетянаксовом ос-
новании. Якорь крепится к полке ярма с помощью
пружинной стальной пластины, которой контакт
якоря прижимается к контакту стойки, и поэтому
контакты репе являются нормально замкнутыми.
Работа системы генератора В работе системы ге-
нератора можно выделить три режима: работа при
малой средней и высокой частоте вращения ротора
генератора. 1 режим. Это режим пуска двигателя,
когда он еще не работает или прокручивается
стартером с малой частотой вращения коленчатого
вала. В этом случае генератор или еще не разви-
вает напряжение или оно меньше напряжения акку-
муляторной батареи, и все потребители питаются
от аккумуляторной батареи. На этом режиме после
включения зажигания в цепи обмотки возбуждения
генератора протекает ток, замыкающийся по пути:
"плюс" аккумуляторной батареи - зажим "Зб" ге-
нератора - контакты "30/1" и 'IS' выключателя
зажигания 17 - предохранитель "10' - штекер
'15', сердечник дросселя 3. замкнутые верхние
контакты, якорь, ярмо. штекер регулятора - ште-
кер "67' генератора - обмотка возбуждения гене-
ратора - 'масса" - "минус" аккумуляторной бата-
реи. Протекающий по обмотке возбуждения ток
создает магмитный поток, который при вращении
ротора генератора пересекает витки обмотки ста-
тора генератора и создает в них электродвижущую
силу. Одновременно через обмотку 6 регулятора
напряжения протекает ток, замыкающийся по пути:
от "плюса" аккумуляторном батареи до штекера
"15" регуляторы напряжения, как описано выше, а
затем термокомпенсирующий резистор 1 обмотка
регулятора - "масса' - "минус" аккумуляторной
батареи. 1Этот ток создает магнитное притяжение
якоря регулятора к сердечнику, но еще не нас-
только сильное, чтобы притянуть якорь к сердеч-
нику и разомкнуть верхнюю пару контактов регу-
лятора напряжения. После включении зажигания
загорается контрольная лампа 19 заряда аккуму-
ляторной батареи. Ток, питающий ее, замыкается
по пути: "плюс" аккумуляторной батареи - кон-
такты "30/1" и "15" выключателя зажигания -
предохранитель "9" - штекер "87". нормально
замкнутые контакты, ярмо, штекер "30/51" реле
20 - контрольная лампа 19 - "масса" - "минус*
аккумуляторной батареи. Лампа f9 горит, сигна-
лизируя о том. что все потребители питаются от
аккумуляторной батареи. И режим. После пуска
двигателя выпрямленное напряжение генератора
превышает напряжение аккумуляторной батареи.
Обмотка возбуждения генератора и обмотка регу-
лятора напряжения питаются от генератора. При
этом ток идет не от клеммы "плюс" аккумулятор-
ной батареи, а от зажима "30" генератора и за-
мыкается через "массу" на выпрямитель генерато-
ра. Аккумуляторная батарея заряжается. Под
действием выпрямленного фазного напряжения че-
рез обмотку реле 20 протекает ток замыкающийся
по пути: зажим "30' генератора - контакты
"30/1" и '15" выключателя зажигания - предохра-
нитель ''9" - штоке* '86", обмотка, штекер
"85" реле - штекер вывода нулевой точки обмотки
статора генератора (штекер без маркировки) вып-
рямитель генератора. Когда выпрямленное фазное
напряжение достигает 5.3- 5,7 В, якорь реле
притягивается к сердечнику, контакты реле раз-
мыкаются и лампа гаснет, сигнализируя о том,
что выпрямленное напряжение генератора стало
больше напряжения аккумуляторной батареи и что
генератор начал заряжать батарею и питать пот-
ребителей. При возрастании частоты вращения ро-
тора генератора напряжение увеличивается и,
когда оно достигнет 13,2-14.3 В, вступает в
действие первая ступень регулирования на первой
паре контактов регулятора напряжения. Сила тока
через обмотку регулятора возрастает настолько,
что магнитное усилие преодолевает натяжение
пружины и якорь 7 притягивается к сердечнику.
При этом верхняя пара контактов размыкается, в
цепь обмотки возбуждения включаются дополни-
тельные резисторы 2. и ток через обмотку воз-
буждения замыкается по пути: зажим "30" генера-
тора - контакты "ЗОЛ" и "15" выключателя
зажигания предохранитель "10" штекер "15' регу-
лятора. дроссель 3, дополнительные резисторы 2,
штекер "67" регулятора - обмотка возбуждения
генератора. Включение дополнительных резисторов
в цепь обмотки возбуждения уменьшает силу тока
в ней, а это приводит к снижению электродвижу-
щей силы в обмотке статора генератора и напря-
жение генератора падает. Соответственно умень-
шается сила тока через обмотку регулятора и
Магнитное притяжение якоря к сердечнику. Пружи-
на оттягивает якорь в исходное положение, верх-
ние контакты регулятора замыкаются, напряжение
генератора повышается, и описанный цикл повто-
ряется. Ь момент размыкания верхней пары кон-
тактов в связи с уменьшением силы тока через
обмотку возбуждения в ней индуктируется ЭДС са-
моиндукции. которая стремится поддержать умень-
шающийся ток и вызывает искрение между размыка-
ющимися контактами Но при размыкании контактов
в цепь обмотки возбуждения включается дроссель
3. Нарастающий ток в обмотке дросселя создает
вокруг сердечника нарастающий магнитный поток.
Он пересекает витки дросселя и индуктирует в
них ЭДС самоиндукции, направленную навстречу
ЭДС самоиндукции обмотки возбуждения. Число
витков дросселя подобрано так, что обе ЭДС при-
мерно равны, взаимно компенсируют друг друга, и
поэтому искрообразование между контактами зна-
чительно уменьшается. Замыкание и размыкание
верхней пары контактов происходит с частотой 25
-250 раз в секунду, и напряжение генератора на
выходе выпрямителя с такой же частотой то повы-
шается, то понижается. Благодаря высокой часто-
те размыкания и замыкания контактов, колебания
напряжения незаметно, и можно считать его прак-
тически постоянным, поддерживаемым на уровне 13
-14 В. С дальнейшим увеличением частоты враще-
ния ротора генератора время разомкнутого состо-
яния контактов увеличивается, а время замкнуто-
го состояния уменьшается. Благодаря этому
среднее напряжение на выходе выпрямителя гене-
ратора повышается незначительно. III режим. Мри
высокой частоте вращения ротора генератора пер-
вая ступень регулирования (на верхней паре кон-
тактов) уже не обеспечивает поддержания напря-
жения на уровне 14 В, так как дополнительные
резисторы имеют сравнительно малую величину
сопротивления (5,5 Ом). Напряжение генератора
повышается до 13,9-14,5 В, и якорь притягивает-
ся к сердечнику до замыкания нижней пары кон-
тактов. При этом оба конца обмотки возбуждения
оказываются замкнутыми на "массу" следующим об-
разом: "масса*, обмотка возбуждения - штекер
"67" генератора - штекер "67", ярмо, якорь,
замкнутая нижняя пара контактов, "масса" регу-
лятора. Ток в обмотке возбуждения резко падает
до нуля, и напряжение генератора также резко
уменьшается. Это приводит к уменьшению силы то-
ка в обмотке регулятора и снижению магнитного
притяжения якоря к сердечнику. Пружина оттяги-
вает якорь от сердечника, нижние контакты раз-
мыкаются, и описанный процесс повторяется снова
с частотой 8*100 раз в секунду. Температурная
компенсация. При работе двигателя температура
регулятора повышается как от нагрева его обмот-
ки и резисторов, так и от увеличения температу-
ры в моторном отсеке. Следовательно, возрастает
сопротивление медного провода обмотки регулято-
ра. уменьшается протекающий по ней ток и требу-
ется большее напряжение, чтобы разомкнуть верх-
ние контакты и замкнуть нижние. Чтобы
регупируемое напряжение не изменялось при коле-
баниях температуры окружающей среды и регулято-
ра, в нем предусмотрено два вида температурной
компенсации. Первый - это включение последова-
тельно с обмоткой 6 термокомпенсационного ре-
зистора . выполненного из нихрома с малым тем-
пературным коэффициентом сопротивления Таким
образом, сопротивление в цепи обмотки регулято-
ра складывается из сопротивления обмотки (8,7
Ом) и термокомпенсирующего резистора (19 Ом) и
составляет в сумме 27,* Ом. При нагревании ре-
гулятора от 20 до 80 С сопротивление обмотки
возрастает с 8,7 до 10,8 Ом, т.е. на 26 /о, а
резистора увеличивается с 19 до 19.3 Ом, т.е.
на 1,8 /о. Суммарное же сопротивление в цепи
обмотки увеличивается с 27,7 до 30,1 Ом, т.е.
только на 8.7 /о. В таком же процентном отноше-
нии будет возрастать и регулируемое напряжение,
(следовательно, включение термокомпенсирующего
резистора позволяет уменьшить изменение сопро-
тивления в цепи обмотки регулятора с 26 /о (без
резистора 1) до 8.7 /о (с резистором 1), но
полностью не устраняет повышения напряжения.
Поэтому в регуляторе предусмотрен еще и второй
вид температурной компенсации - якорь прикреп-
лен к ярму с помощью биметаллической пластинки,
состоящей из двух сваренных между собой пластин
из разных сплавов. Один сплав обладает низким
температурным коэффициентом линейного расшире-
ния и образует пассивную сторону биметалличес-
кой пластинки. Активную часть пластинки образу-
ет сплав с большим коэффициентом линейного
расширения. Пассивной стороной биметаллическая
пластинка обращена вниз, к сердечнику регулято-
ра. При нагревании пластинка стремится изог-
нуться в сторону сердечника и создает сипу,
противодействующую пружине, оттягивающей якорь
от сердечника. Чем больше температура, тем
больше противояеиствие пружине. тем при меньшей
силе тока в обмотке регулятора якорь может при-
тянуться к сердечнику. Этим устраняется повыше-
ние напряжения из-за увеличения сопротивления
обмотки, и величина регулируемого напряжения
сохраняется постоянной независимо от температу-
ры регулятора. Работа регулятора напряжения 121
3702 состоит в отключении обмотки овится выше
13.4- 14,6 В. и включении ее, если напряжение
падает ниже этого предела. Это обеспечивается
за счет запирания и отпирания мощного транзис-
тора в схеме регулятора. Отключение и включение
обмотки происходит с высокой частотой, и поэто-
му колебаний напряжения генератора практически
незаметно.
1. Термокомгюнмруюший резистор;
2. Дополнительные резисторы:
3. Дроссель:
4. Стойка с нижним контактом регулягора напряжения,
5. Стойка г. верхним контактом регулятора напряжения:
6. Пилотка регулятора напряжения;
7. Якорь регулятора напряжения;
8. Крышка регулятора напряжения;
9. Ярмо регулятора напряжения:
10. Основание регулятора напряжения;
11. Аккумуляторная батарея;
12. Выпрямитель генератора;
13. Генератор;
14. Обмотка статора генератора:
15. Обмотка ротора генератора;
16. Регулятор напряжения:
17. Выключатель зажигания;
18. Блок предохранителей;
19. Контрольная лампа заряда аккумуляторной батареи:
20. Реле контрольной лампы заряда аккумуляторной батареи;
21. 1. Регулятор напряжения РР-380;
22. 11. Работа при малой частоте вращения ротора генератора;
23. III. Работа при средней и высокой частоте вращения ротора генератора.
|