Схемы регуляторов напряжения — Энциклопедия по машиностроению XXL
На рис. 112 изображена схема регулятора напряжения с ускоряющей УО и выравнивающей ВО обмотками. [c.200]
| Рис. 141. Принципиальные схемы регулятора напряжения генератора Г-66 при замкнутых (а) и разомкнутых 6 контактах. |
Изображения отдельных изделий на принципиальной схеме осуществляют в виде развернутых условных графических обозначений, раскрывающих внутреннюю схему соединений элементов. Изделия со сложными внутренними схемами (регуляторы напряжения, электронные блоки, радиоприемники и т.
Возможность возникновения ряда аварийных режимов предотвращают схемными методами. Например, в схеме, приведенной на рис. 11, б, это обеспечивается подсоединением двух выводов обмотки возбуждения к регулятору напряжения, что делает безопасным обрыв провода между выводами + генератора и регулятора напряжения. Однако, как правило, в схемы регуляторов напряжения включают специальные элементы защиты полупроводников от перегрузок. [c.34] На рис. 19 изображена схема регулятора напряжения 13.3702, [c.39]
После срабатывания предохранителей, установленных в цепях защиты генераторной установки и в том числе в схеме регулятора напряжения, следует прежде всего устранить причину, вызвавшую это срабатывание, а уже потом заменить предохранитель.
[c.45]
Схема регулятора напряжения (рис. 10.9, г) может быть условно разделена на две части измерительную (/), включающую транзистор УТ1, стабилитрон УД1, дроссель Др, резисторы Я1, Н2, R3, Р4, Н5 и к усилительную часть II), включающую транзисторы УТ2 а УТЗ, резисторы Я6, / 7, Р8, диоды УД2, УДЗ. [c.108]
| Рис. 115. Схема регулятора напряжения с угольным столбиком |
| Фиг. 39. Схема регулятора напряжения с ускоряющим сопротивлением и выравнивающей обмоткой. |
| Фиг. 40. Схема регулятора напряжения с ускоряющим и выравнивающим сопротивлениями. |
[c.93]В схеме регулятора напряжения генератора Г-66 (см. рис. 29) ускоряющая обмотка включена параллельно обмотке возбуждения генератора. [c.96]
| Рис. 22. Схема регулятора напряжения с ускоряющим резистором |
| Рис. 117. Принципиальная схема регулятора напряжения БРН-ЗВ и его подключение в схему тепловоза |
8-22) состоит
[c.399]| Рис. 8-23. Схема регулятора напряжения дуги в сварочной головке АДС-1000-2 |
Приведенная ниже схема регулятора напряжения Я 112А работает следующим образом. Выходная цепь регулятора напряжения состоит из транзисторов VT2 и VT3, переключаюгцихся с помощью управляющего транзистора VT1.
Роль чувствительного элемента выполняет стабилитрон VD1, подключенный к входному высокоомному делителю напряжения R1, R2.
[c.14]
Как только напряжение достигнет заданного уровня, стабилитрон VD1 пробивается и транзистор VT1 отпирается. Сопротивление этого транзистора становится минимальным и шунтирует эмитгерно-базовый переход транзисторов VT2 и VT3, что приводит к их запиранию. Схема регулятора напряжения переключается в состояние, при котором VT1 открыт, а VT2 и VT3 заперты. Ток возбуждения генератора и выпрямленное напряжение начинают падать. При этом стабилитрон VD1 и транзистор VT1 запираются, фанзисторы VT2 и VT3 отпираются, и процесс повторяется. [c.15]
Па рис. 110 приведена схема регулятора напряжения, в котором часть тока размыкания направляется в обмотку регулятора напряжения ОРН с целью повышения частоты колебаний вибратора. Из схемы следует, что обмотка регулятора напряжения ОРН включена между щеткой и щеткой — через ус1 оряющее сопротивление УС, которое является частью добавочного сопротивления ДС, т.
Германиевые транзисторы, применяющиеся в схемах регуляторов напряжения, принадлежат к типу р—п—р. Кремниевые транзисторы регулятора РР356 относятся к типу п—р—п. Это обстоятельство отражается на схеме как регулятора, так и генератора. У отечественных автомобильных генераторов, кроме Г272, присоединение обмотки возбуждения на массу осуществляется внутри генератора, а соединение другого конца обмотки возбуждения с выводом генератора — — производится через регулятор напряже- [c.161]
Для изделий со сложной внутренней схемой (регулятор напряжения, радиоприемник, электронный блок и т. д.), а также для изделий с общеизвестными электрическими схемами (звуковые сигналы, контрольно-измерительные приборы и т. д.) доиускается не указывать внутреннюю схему соединений, а сами изделия показывать в виде прямоугольника или условного графического обозначения. [c.11]
Интегральные регуляторы напряжения (ИРН).
Малогабаритные неразборные ИРН встраиваются в генератор и ремонту не подлежат. На рис. 4.16 представлены схемы регуляторов напряжения Я112А1 (А2), Я112В1 (В2), Я120М1 (М2).
[c.101]
Схема регулятора напряжения РР350 с генератором постоянного тока. [c.22]
Схема регулятора напряжения показана на рис. 14, б. Магнитный щунт МШ с помощью винта, имеющего рукоятку Р, можно плавно перемещать в направлении, перпендикулярном к плоскости окна магнитопровода 7 (сердечник). [c.57]
Схема реле-регулятора генератора
В случае отклонения показателя бортовой сети автотранспортного средства от нормы (при проведении ремонта генераторной установки) зачастую необходимо обследовать реле-регулятор напряжения на предмет неполадок. Большинство генераторов современного производства имеют штатный РР. Схема реле-регулятора генератора зачастую собирается в одном корпусе. В генераторах иностранного производства реле-регулятор походит на отечественный транзистор КТ838, имея принципиально другую функциональность.
Особенности схемы подключения реле-регуляторов напряжения генератора
Общеизвестно, генераторная установка должна давать 14,4 В, что особенно актуально для кальциевых аккумуляторных батарей, ведь при напряжении меньше 13,6 В происходит ускорение износа прибора. Проверить показатель достаточно просто. Для проверки регулятора, подключенного к генератору, понадобится тестер. Прибор необходимо перенастроить на режим вольтметра. Проверку также рекомендуется осуществлять при обнаружении перезаряда (недозаряда) аккумуляторной батареи.
Распространенная проблема многих отечественных регуляторов – плохая регулировка выходного напряжения. Так, подключенный в схему реле-регулятор (РР), не распознает напряжение после стабилизации. Контроль осуществляется через переменку на статорной обмотке.
Схема подключения штатного регулятора напряжения отличается совмещенной цепью питания и фиксирования показателя напряжения. Нагрузка бортовой сети автотранспортного средства подсоединена к силовому выпрямителю генераторной установки.
При проседании уровня напряжения регулятор напряжения (РН), соединенный с дополнительными диодами, не предпринимает попыток удержать его в пределах нормы. В результате наблюдается проблема просадки напряжения даже при исправной работе генератора, регулятора напряжения. Проблему устраняет дополнительное реле.
Преимущества и недостатки схемы подключения реле-регулятора
Автовладельцев, решивших установить на генератор реле-регулятор напряжения, интересует непосредственно схема. Подробные иллюстрации, тестовое руководство можно найти в интернете (теоретическую информацию, полезные штучки, обнаруженные практиками при установке). Строго следуйте схеме. Генераторы, имеющие неправильно настроенные регуляторы рискуют быстро выйти из строя. Схема с четырехконтактным регулятором более простая, чем с пятиконтактным, но лампа приборной панели будет работать в полканала. Также в подобном приборе обмотку реле реально запитать от любого провода, где возникает напряжение при активировании зажигания.
К недостаткам 4-хконтактного реле также относится потребление устройством тока при заклинивании реле.
Перед установкой изучите подробнее особенности всех схем установки реле-регуляторов генераторов, выберите оптимальную.
Схема автомобильного регулятора напряжения
А. КОРОБКОВ
г. Люберцы Московской области
Электронный регулятор напряжения в системе автомобильного электрооборудования уже зарекомендовал себя как надежный, стабильный и долговечный узел. Ниже описан один из вариантов такого регулятора, в течение длительного времени испытанного на разных автомобилях и показавшего хорошие результаты. Особенностями регулятора являются использование триггера Шмитта в узле управления выходным транзистором и наличие температурной зависимости регулируемого напряжения. Регулятор смонтирован в корпусе реле-регулятора РР-380 и полностью его заменяет.
Первая из указанных особенностей позволила снизить мощность рассеяния на выходном транзисторе за счет большой скорости его переключения.
Вторая позволяет автоматически уменьшать напряжение зарядки аккумуляторной батареи при повышении температуры в моторном отсеке. Известно, что зарядное напряжение летом должно быть ниже, чем зимой. Невыполнение этого условия приводит к кипению электролита летом и недозарядке батареи зимой.
Принципиальная схема электронного регулятора изображена на рис. 1. Регулятор состоит из трех функциональных узлов: входного узла управления, состоящего из резистивного делителя напряжения R1—R3, стабистора VD1 и стабилитрона VD2, триггера Шмитта
на транзисторах VT1.VT2 и выходного ключа на транзисторе VT3 и диоде VD4. Дроссель L1 служит для снижения пульсации напряжения на входе триггера, которые ухудшают эффективность регулирования. Элементы VD1 и VD2 формируют образцовое напряжение. Подводимое к входу триггера Шмитта напряжение равно разности между регулируемой частью входного напряжения и образцовым. Благодаря температурной зависимости напряжения на стабисторе VD1 и эмиттеряом переходе транзистора VT1 происходит уменьшение образцового напряжения при повышении температуры.
В результате напряжение, подводимое к аккумуляторной батарее, уменьшается примерно на 10 мВ с повышением температуры на 1°С, что и необходимо для правильной эксплуатации батареи.
Триггер Шмитта выполнен по классической схеме. Конденсатор С1 не допускает возникновения высокочастотного возбуждения этого транзистора, когда он находится в линейном режиме, и не влияет на скорость переключения триггера. Разность между порогами напряжения переключения определяется соотношением номиналов резисторов R6 и R8 и равна примерно 0,03 В.
Транзистор VT3 электронного ключа насыщен в открытом состоянии, так что при коллекторном токе 3 А на нем падает всего 0,25 В. Благодаря хорошему быстродействию транзистора и импульсному режиму управления с крутыми фронтом и спадом импульсов управляющего напряжения мощность, выделяемая на транзисторе, не превосходит 0,5 Вт при средних и высоких значениях частоты вращения ротора генератора и 0,8 Вт — при низких. При такой мощности рассеяния принципиальной необходимости в теплоотводе для транзистора VT3 нет.
Диод VD4 служит для защиты транзистора VT3 от бросков напряжения самоиндукции с обмотки возбуждения генератора, возникающих в моменты закрывания транзистора. При этом ток самоиндукции замыкается через диод VD4, уменьшаясь по экспоненте. Конденсатор С2 устраняет помехи, связанные с работой регулятора и могущие проникнуть в бортовую сеть автомобиля.
Электронный регулятор конструктивно удобнее всего выполнить на базе имеющегося реле-регулятора РР-380. С его основания снимают все детали, кроме дросселя и проволочного резистора сопротивлением 19 Ом, расположенного под монтажной площадкой (этот дроссель L1 на схеме рис. 1. а резистор — R9). Пластмассовый разъем с контактными планками и изолирующую прокладку тоже следует оставить.
Большинство элементов регулятора размещено на двух печатных платах, изготовленных из фольгированного стеклотекстолита толщиной 2 мм. Вне плат установлены резисторы R8 и R9, дроссель L1, диод VD4 и транзистор VT3. Платы и транзистор VT3 привинчены к угольнику из листовой латуни или стали толщиной 2 мм, притянутому к основанию винтом (с гайкой) диода VD4(KД202A).
Чертеж угольника представлен на вкладке. Диoд VD4 устанавливают в отверстие А.
Подстроечный резистор R2 установлен на плате 1 установочным винтом наружу ‘со стороны печатных проводников. Транзистор VT1 вклеен в отверстие платы 2. Резистор R8 — ПЭВ-10 — припаян выводами к двум латунным лепесткам (рис. 2, а и б), которые фиксированы винтами МЗ в отверстиях основания, служивших в регуляторе РР-380 для крепления резистора 5,5 Ом.
Плату 1 с деталями входного узла рекомендуется устанавливать на угольник после его закрепления на основании. Затем припаивают все перемычки между платами и деталями вне плат. Перемычки изготовляют из луженого медного провода диаметром 0,5 мм.
В регуляторе использован подстроечный резистор СП5-14; можно применять резисторы и с другими номиналами при условии сохранения суммарного сопротивления R2+R3. Резистор R6 изготовлен из константанового провода диаметром около 0,3 мм, намотанного на любой резистор ОМЛТ-0,5. Вместо резистора на 68 Ом (R8) допустимо применить такие же резисторы сопротивлением от 51 до 75 Ом.
Конденсаторы — КМ-5а-НЗО, емкостью до 0,1 мкф.
Вместо КТ603Б можно использовать любой транзистор из этой серии, а также КТ608А, КТ608Б; вместо КТ904А — КТ904Б, КТ926А, КТ926Б; вместо ГТ806В— любой из серий ГТ806, 1Т813.
При испытаниях регулятора вместо транзистора ГТ806В был для пробы включен транзистор П217Б. Хотя разогревание корпуса этого транзистора было несколько выше, чем у ГТ806В, оказалось вполне допустимым применение транзисторов П216. П216А, П217А — П217В.
Стабистор КС119А можно заменить на КС113А. Вместо Д818Г возможно использование других стабилитронов этой серии, однако при этом могут возникнуть трудности с температурной настройкой регулятора, для преодоления которых придется подбирать резисторы R1 и R3 (с сохранением суммарного сопротивления R1+R2+R3 в интервале от 250 до 300 Ом).
Вместо Д223 подойдут диоды Д219А, Д220А, Д220Б, КД504А; вместо КД202А — любой из этой серии.
Налаживать электронный регулятор можно непосредственно на автомобиле, но лучше его предварительно проверить, подключив к регулируемому источнику питания напряжением до 14 В с небольшим уровнем пульсации (с размахом не более 0,05 В).
Перед включением винт подстроечного резистора R2 вращают до упора по часовой стрелке, а к зажиму 67 и общему проводу подключают лампу накаливания (СМ28-20 или другую) на напряжение 12…27 В; Включают источник питания и вращают винт резистора R2 против часовой стрелки до зажигания лампы.
После этого регулятор устанавливают на автомобиль. Вольтметром класса точности не хуже 1.5 измеряют напряжение непосредственно на выводах аккумуляторной батареи. Перед пуском двигателя проверяют напряжение между коллектором и эмиттером транзистора VT3, оно должно быть не более 0,3 В. Запускают двигатель, устанавливают среднюю частоту вращения ротора генератора и винтом резистора R2 доводят напряжение на выводах аккумуляторной батареи до требуемого уровня при 40 °С — 13,9…14 В, при 20 °С — 14,2…14,3 В. при 0 — 14.4…14.5 В.
В заключение увеличивают частоту вращения ротора генератора до максимальной, напряжение на выходах батареи должно увеличиться не более чем на 0,1…0,15 В. Указанное значение несколько больше, чем обеспечивает регулятор, и обусловлено падением напряжения на проводах и контактах в цепи между плюсовым выводом аккумуляторной батареи и зажимом «15» регулятора напряжения.
Кстати, по этой причине при исправной, полностью заряженной батарее в процессе езды могут наблюдаться короткие вспышки контрольной лампы на приборной панели автомобиля.
Несколько экземпляров электронного регулятора прошли испытания в течение более 5 лет и показали хорошие результаты. При наружной температуре +35 °С после достижения в моторном отсеке максимальной температуры (в процессе длительной езды) напряжение на выводах батареи уменьшалось до 13,9 В, при этом ток зарядки был равен 0,7 А. При температуре —10°С напряжение повышалось до 14.4 В, а ток зарядки был в пределах 0,8…1 А.
РАДИО № 4. 1986 г
Реле-регулятор. Устройство реле-регулятора
Рассмотрим устройство и принцип действия реле-регулятора ⭐ контактно-вибрационного типа, регулирующего работу генератора постоянного тока и состоящего из РОТ, РН и ОТ.
Реле обратного тока включает в себя последовательную 1 и параллельную 4 обмотки. Если напряжение генератора 13 ниже напряжения аккумуляторной батареи 16, то магнитный поток, создаваемый параллельной обмоткой, мал.
Поэтому якорь 5 не может притянуться к сердечнику и замкнуть контакты 6 РОТ. По мере увеличения частоты вращения коленчатого вала двигателя повышается напряжение, вырабатываемое генератором. Когда напряжение превысит напряжение включения РОТ (достигнет 12,5 В в 12-вольтной системе или 25 В в 24-вольтной системе электрооборудования), якорь притянется к сердечнику, и контакты 6 замкнутся. Ток пойдет по обмоткам 1 и 4 в таком направлении, что их магнитные поля совпадут. В результате магнитное поле последовательной обмотки 1 усилит эффект прижатия контактов 6. Генератор будет обеспечивать питание потребителей, а излишек его мощности будет использован для подзарядки аккумуляторной батареи.
С уменьшением частоты вращения вала двигателя или при его остановке напряжение генератора становится меньше напряжения на клеммах батареи. Электрический ток при этом стремится течь от нее к якорю 15 генератора, что может привести к перегрузке последнего. Магнитный поток последовательной обмотки 1 сразу изменит направление и размагнитит сердечник 2, контакты 6 разомкнутся и генератор отключится от батареи.
Пружина 3 способствует быстрому размыканию контактов РОТ.
Регулятор напряжения представляет собой прибор, аналогичный РОТ. Контакты РН 10 в отличие от контактов РОТ под воздействием пружины стремятся быть замкнутыми. Они остаются в этом положении, если напряжение Ur генератора 13 ниже напряжения Uрh, на которое отрегулирован РН. Ток возбуждения генератора проходит по цепи вывод Я генератора — обмотки 7 и 8 ОТ — замкнутые контакты 10 — вывод Ш обмотки возбуждения 14 генератора — «масса» (корпус) генератора.
Рис. Схема реле-регулятора:
1 — последовательная обмотка РОТ; 2 — сердечник РОТ; 3 пружина; 4 — параллельная обмотка РОТ; 5 — якорь; 6 — контакт РОТ; 7 — последовательная обмотка ОТ; 8 — ускоряющая обмотка ОТ; 9 — контакт ОТ; 10 — контакт РН; 11 — выравнивающая обмотка РН; 12 — параллельная обмотка РН; 13 — генератор; 14 — обмотка возбуждения генератора; 15 — якорь генератора; 16 — аккумуляторная батарея; 17 — стартер; 18 — выключатели зажигания; 19 — контрольная лампа; 20—22 — резисторы; А, Б, Ш, Я — маркировка выводов реле-регулятора
В момент, когда Ur > Uph, контакты 10 разомкнутся и ток возбуждения, минуя контакты 9 ОТ, пойдет через резисторы 20 и 21.
Это произойдет при напряжении 14,5… 15 В в 12-вольтной системе и 29… 30 В в 24-вольтной. В результате сила тока в обмотках возбуждения уменьшится, а напряженность магнитного силового поля генератора снизится. Значение ЭДС в обмотке якоря и напряжение на выходных клеммах генератора также понизятся.
При снижении напряжения генератора уменьшится сила притяжения якоря параллельной обмоткой 12 РН, контакты 10 вновь замкнутся, и сила тока возбуждения увеличится.
Рассмотренный процесс повторяется периодически при частоте размыкания и замыкания контактов 10 в пределах 30… 200 с-1. Однако колебание напряжения на выводах генератора при этом не превышает 0,2 В. Напряжение, поддерживаемое РН, остается примерно постоянным и не сказывается на изменении силы света ламп освещения.
Ограничитель тока работает аналогично РН, но его последовательная обмотка 7 реагирует не на напряжение, а на силу отдаваемого генератором 13 тока. До тех пор пока мощность включенных потребителей не превышает номинальной мощности генератора, сердечник ОТ намагничен слабо и пружина подвижных контактов 9 удерживает их в замкнутом положении.
Если мощность включенных потребителей превысит номинальную мощность генератора, то сердечник ОТ намагнитится настолько, что разомкнет контакты 9. В этом случае ток возбуждения пойдет двумя путями:
- через резистор 22, замкнутые контакты 10 Ph и далее к выводу Ш генератора 13
- через ускоряющую обмотку 8 ОТ, резисторы 20 и 21 и далее также к выводу Ш
Обмотка 8 способствует ускорению замыкания контактов 9, поскольку включена последовательно в цепь обмотки возбуждения генератора и создает магнитный поток, совпадающий по направлению с магнитным потоком основной обмотки ОТ.
Ответы на вопросы
Что такое реле регулятор?
Реле регулятор напряжения (или просто реле напряжения) – это устройство, предназначенное для сохранения бортового напряжения сети, получаемого с генератора.
Как работает реле регулятор напряжения?
Регулятор содержит 3 элемента: измерительный, сравнения и регулирующий. Измерительный элемент воспринимает напряжение генератора и преобразует его в сигнал, который в элементе сравнения сравнивается с эталонным значением.
Если измеренная величина отличается от эталонной величины, на выходе измерительного элемента появляется сигнал, который активизирует регулирующий элемент, изменяющий ток в обмотке возбуждения так, чтобы напряжение генератора вернулось в заданные пределы.
Общие сведения: Многофункциональный регулятор напряжения (МРН) 4542.3771.060
предназначен для поддержания напряжения бортовой сети автомобиля
в заданных пределах во всех режимах работы системы
электрооборудования при изменении частоты вращения ротора
генератора, электрической нагрузки, температуры окружающей
среды. Применяемость: автомобили КАМАЗ (Евро-2, Евро-3) с генератором
4542.3771 и модификации. Регулятор напряжения 4542.3771.060 обеспечивает полное отключение
обмотки возбуждения генератора от бортовой сети, что повышает
надежность и безопасность системы электроснабжения. Индикация повышенного и пониженного напряжения бортовой сети
автомобиля, а также низкого фазного напряжения генератора
осуществляется свечением штатного индикатора контроля заряда
аккумуляторной батареи на приборной панели. Контроль и регулирование напряжения производятся непосредственно
на выходной клемме генератора — по такому принципу строятся все
схемы электроснабжения современных зарубежных автомобилей
высокого класса. Контроль запуска генератора, а также контроль
частоты вращения его вала производится непосредственно на одной
из выходных силовых обмоток. Многофункциональный регулятор напряжения 4542.3771.060 выпускается в климатическом исполнении О2.1 по ГОСТ 15150 для внутреннего рынка и на экспорт. По степени защиты от проникновения посторонних тел и воды изделие соответствует исполнению IP67 по ГОСТ 14254. Рабочий режим регулятора — продолжительный номинальный S1 по ГОСТ 3940. Регулятор устанавливается непосредственно на генераторе, где
предусмотрена установка регуляторов 4542. Гарантийный срок эксплуатации — 3 года с
даты ввода в эксплуатацию или со дня продажи в розничной
торговой сети.
Гарантийные обязательства производителя имеют силу в течение
четырех
лет с даты выпуска изделия. Дата изготовления нанесена на
корпусе
изделия.
Технические данные:
** — Согласно техническим условиям на изделие
Схема включения в составе генераторной установки:
Габаритный чертеж: Cхема электрическая принципиальная: |
Регулятор напряжения
4542.3771.060 обладает функцией плавного нарастания тока
нагрузки, а также функцией защиты от короткого замыкания в
выходной и в индикаторной цепи. 
В своем составе регулятор имеет
помехоподавительный конденсатор.
3771.060 при помощи
штатных крепежных элементов.
.
+110Различные схемы автомобильных генераторов — Схемы генераторов — — Каталог статей
Список всех статей
Устаревшие схемы генераторов 60 — 70х годов прошлого века. «Жигули», «Москвич», «Волга», «Зил», «ГАЗ», «УАЗ»
Схема автомобильного генератора, это схема самого генератора, схема соединенного с ним регулятора напряжения и схема цепи возбуждения генератора. Генератор с регулятором напряжения иногда называют – генераторная установка.
Автомобильный генератор — это трехфазная синхронная машина. Принцип действия основан на явлении электромагнитной индукции. Смысл явления состоит в том, что в обмотке индуктируется электродвижущая сила, если вокруг нее действует изменяющееся магнитное поле. Значит, генератор должен состоять из обмотки и вращающегося магнита. Обмотка наматывается на кольцевой сердечник, а внутри обмотки вращается ротор. Процесс намагничивания ротора, называется возбуждением генератора. Для намагничивания ротора в нем есть своя обмотка, в которую ток попадает через щетки. Ток, намагничивающий ротор, называется ток возбуждения, а обмотка ротора называется обмотка возбуждения.
По принципу действия синхронный генератор, создает переменное напряжение, а для зарядки аккумулятора и для работы всего электрооборудования, нужно постоянное напряжение, поэтому в любой автомобильный генератор, входит выпрямитель — трехфазный диодный мост. Переменный ток генератора выпрямляется диодным мостом и во внешних цепях действует постоянное напряжение и протекает постоянный ток.
Регулятор напряжения – обязательный элемент схемы, он поддерживает необходимый уровень выходного напряжения генератора.
Регулятор напряжения включается в цепь возбуждения. Его задача управлять током возбуждения. Он работает в режиме открыто – закрыто, то есть, он все время включает и выключает ток возбуждения. Напряжение генератора повышается, он отключает ток возбуждения — напряжение снижается, он снова включает ток возбуждения и напряжение повышается. Таким образом, он не дает напряжению вырасти выше заданного значения, которое должно быть 13,8 — 14,2 Вольта. Такое напряжение необходимо поддерживать для нормальной зарядки аккумулятора и нормальной работы всех приборов электрооборудования.
Автомобильный генератор первоначально возбуждается от аккумулятора. Как только включается зажигание, выходной транзистор регулятора открывается, через него идет ток возбуждения и ротор намагничивается. Когда завелся двигатель и генератор заработал, возбуждение происходит уже от самого генератора. ЭДС генератора становится выше, поэтому генератор становится источником, а аккумулятор начинает заряжаться.
Применяются два принципа подачи тока возбуждения от генератора на собственную обмотку возбуждения.
- Схема возбуждения от выхода генератора
Ток возбуждения идет от выхода генератора, через замок зажигания, выход генератора всегда связан с аккумулятором.
- Схема возбуждения через дополнительные диоды
В этом случае, ток возбуждения выпрямляется отдельным выпрямителем, цепь возбуждения отключена от выхода генератора и, значит, от аккумулятора. Ток возбуждения идет только внутри генератора и не использует внешнюю цепь. Аккумулятор используется только для первоначального возбуждения.
Схемы генераторов с возбуждением от выхода генератора
Эти простые схемы применялись для автомобилей 60-х 70-х годов выпуска. «Жигули», «Москвичи», ЗиЛ, Газ, Уаз. Много таких автомобилей до сих пор остается в эксплуатации.
Регулятор напряжения может быть внешним и встроенным. Внешний регулятор это отдельная коробочка, которая соединяется с генератором проводами и стоит в стороне от генератора. Встроенный регулятор, входит в состав генератора, крепится внутри или снаружи корпуса, обычно, встроенный регулятор сделан вместе со щетками.
На выходе регулятора напряжения стоит мощный транзистор, это может быть биполярный, и может быть полевой транзистор. Он работает в ключевом режиме, то есть, открыт — закрыт. Открыт транзистор – ток возбуждения проходит, закрыт транзистор — ток не проходит.
Есть три варианта включения транзистора – с общим Эмиттером, общей Базой и с общим Коллектором. Поэтому ключи на транзисторах бывают с ОЭ, ОБ, ОК. Для каждого варианта транзисторного ключа есть свои особенности применения.
В регуляторах напряжения используются транзисторные ключи с ОЭ и ОК. Если заземлен транзистор, то это ключ с ОЭ, если заземлена щетка. то это ключ с ОК. Регуляторы выполненные по схеме с ОЭ называют A-Circuit, регуляторы выполненные по схеме с ОЭ называют В — Circuit.
В автомобильных схемах генераторов применяются обе схемы – и A-Circuit, и В-Circuit
Схемы с внешним регулятором напряжения
Такая схема применялась на автомобилях Жигули ранних выпусков 2101 — 2106
Такая схема применялась для автомобилей Волга, Газ, Зил, УАЗ. Генераторы Серий 16 3701 и 19.3771.
Эта схема применяется для автомобилей Крайслер и Додж. По этой схеме сделан генератор на двигатели Крайслер для автомобилей Волга и Газель.
Генераторы со встроенными регуляторами напряжения
Регулятор напряжения можно установить снаружи и внутри генератора. Такая конструкция получается более компактной и надежной, она позволяет отказаться то проводов для соединения генератора и регулятора напряжения.
При установке регулятора снаружи корпуса генератора, появляется возможность замены регулятора не снимая генератор.
Генераторы такой конструкции, со встроенным регулятором, установленном на корпусе, широко применяется для автомобилей выпускавшихся в недавнее время и находящиеся в эксплуатации — Валдай, КАМАЗ, МАЗ, УАЗ
Все приведенные схемы используют принцип питания обмотки возбуждения от выхода генератора. Генератор часть своего выпрямленного тока отдает на собственное возбуждение.
Путь тока возбуждения: Плюс генератора, плюс аккумулятора, контакты замка зажигания, вход регулятора напряжения, обмотка (или наоборот), обмотка возбуждения, минус — масса.
Недостаток Схемы с питанием обмотки возбуждения от выхода генератора.
Почему отказались от такой схемы и стали применять схему с дополнительными диодами, (тоже устаревшую)
В настоящее время снова используется схема без доп. диодов, в таких генераторах применяют регуляторы напряжения с микроконтроллерами.
В генераторах с питанием обмотки возбуждения от выхода генератора, весь ток возбуждения проходит через контакты замка зажигания. Этот ток для получения достаточной мощности генератора должен быть быть 3 — 5 Ампер. Такой ток требует качественного зажима всех контактов и достаточно толстого провода, при размыкании контактов дает сильную искру и изнашивает контакты, снижая надежность системы зарядки и системы зажигания, которая питается через эти же контакты.
Аккумулятор в любой схеме всегда подключен к плюсовому выводу генератора, это необходимо для того, чтобы генератор и аккумулятор могли работать как источники заменяя друг друга — двигатель не работает — источник аккумулятор, двигатель заработал — источник генератор. Когда генератор не работает, аккумулятор, прямо подключенный к нему, не может разрядиться через генератор, потому, что диодный мост не пропускает ток в обратном направлении, но, через обмотку возбуждения, аккумулятор может разрядиться.
Если двигатель не завелся, генератор не заработал, а зажигание осталось включено, то через обмотку ротора идет ток от аккумулятора (а это 3 – 5 Ампер). По разным причинам такие ситуации иногда возникают и тогда, через несколько часов, двигатель не заведется. То есть, в схемах, в которых обмотка возбуждения запитана от выхода генератора и, значит, подключена непосредственно к аккумулятору, может неожиданно разрядиться аккумулятор.
Схема с дополнительными диодами несколько сложнее, но она обеспечивает питание обмотки возбуждения, прямо внутри генератора минуя замок зажигания, обмотка возбуждения не имеет прямой связи с аккумулятором, поэтому такая схема исключает случайную разрядку аккумулятора при невыключенном зажигании.
В схемах с дополнительными диодами, первоначальное возбуждение также происходит от аккумулятора, но очень маленьким током чрез ограничительные сопротивления или через специальную лампочку. После запуска генератора ток возбуждения идет уже по отдельной цепи, не связанной с аккумулятором, через дополнительный выпрямитель. (доп диоды)
Схемы автомобильных генераторов с дополнительными диодами.
Регулятор напряжения генератора своими руками | Fermer.Ru — Фермер.Ру — Главный фермерский портал
Схемы и фото тут https://cloud.mail.ru/public/3HYa/3Mu… пароль на видео.
Теперь есть возможность людям самостоятельно делать шоколадку для своего генератора, Выставлять напряжение заряда такое — как вам нравиться. Почти любой щеточный генератор можно модифицировать. Не сколько лет назад я разрабатывал регулятор напряжения на без щеточный генератор трактора мтз 80. Схема прекрасно работала. Через какое то время я заменил шоколадку на автомобиле газель. в родной шоколадке меня не устраивало зарядное напряжение генератора. При включении нагрузки — свет + электро вентилятора зарядное напряжение падало до 12,5v — Покупать реле регулятор за 600р. Жаба душит, так еще и толку от покупки нового нет. Так как ситуация не меняется. Вот и поставил опять самодельную шоколадку на газель. И вот сегодняшний день — Китайский тракторный генератор на 350ватт, трактор DF-244. В магазине регулятора напряжения именно на этот генератор мы не нашли. Нам пояснили что стоить он будет дорого и ждать долго. По этому я принял решение собрать регулятор сам. и установить его в трактор. Цена запчастей на радио рынке 1500р. + пайка и установка 1000р. — цены демократические в нашем месте обитания.
Главным неудобством этой схемы является то, что нужно изолировать минусовой контакт щетки от массы генератора. Взамен вы получаете практически не убиваемый регулятор напряжения генератора. Стоит заметить — что не стоит перегружать генератор. Он может выйти из строя путем перегрева выпрямительных диодов или обмоток статора. Вся модификация происходит на ваш страх и риск.
Данная схема стабильно регулирует выходное напряжение генератора. Схема позволяет использовать силовой N-канальный полевой ключ или ключ игбт. Итак начнем по порядку…
Первым делом мы должны получить стабильное опорное напряжение 10в, Это достигается линейным стабилизатором lm317z, можно использовать и любой другой стабилизатор на 10вольт. В схеме перед стабилизатором напряжения можно наблюдать линейный стабилизатор тока на 100ма, он не обязателен и используется просто как предохранитель всей схемы, к примеру если в схеме произойдет короткое замыкание, то стабилизатор тока не даст выгореть стабилизатору напряжения и другим компонентам.
Ядром схемы является компаратор состоящий из дифференциального усилителя на рассыпухе и логической микросхемы. Микросхема в данной системе может стоять как cd4001 или cd4011. Сама микросхема служит пороговым элементом. позволяющим быстро переключаться меж логическими значениями ноль или единица.
Резисторный делитель делит напряжение пополам получая 5в на вход нашего компаратора.
Много оборотный подстроечный резистор на 10килоом является резисторным делителем напряжения другого входа компаратора.
им можно задавать выходное напряжение генератора.
когда это плечо компаратора станет больше 5вольт произойдет переключение компаратора.
Резистор 390килоом нужен для организации тригера шмитта, резистор увеличивает или уменьшает опорное напряжение компаратора,
что не дает схеме начать работать в линейном режиме.
Выход микросхемы поступает на базы транзисторов выключенных в схему усилителя повторителя напряжения, являвшимся драйвером для силового транзистора.
не стоит забывать и про диод на щетках, он не допускает обратной эдс вырасти при закрытии ключа.
Светодиоды ставятся по желанию — эта индикация, очень помогает при настройке данного регулятора напряжения генератора.
Так же подойдет и для других генераторов для автомобилей и тракторов.
Но вам придется переключить щетки генератора так чтобы управление генератором шло по минусу.
Вот и всё! Мы желаем вам мира и добра. всем пока!
Автоматический регулятор напряжения (АРН) для генераторов
ТЕОРИЯ РАБОТЫ
Автоматический регулятор напряжения (АРН) — это электронное устройство для автоматического поддержания выходного напряжения на клеммах генератора на заданном значении при переменной нагрузке и рабочей температуре. Он управляет выходным сигналом, считывая напряжение V на выходе на катушке, генерирующей энергию, и сравнивая его со стабильным эталоном. Затем сигнал ошибки используется для корректировки среднего значения тока возбуждения.
Многие дешевые портативные генераторы имеют фиксированное возбуждение.В таких машинах, когда генератор переменного тока нагружен, его выходное напряжение V out падает из-за его внутреннего сопротивления. Этот импеданс складывается из реактивного сопротивления рассеяния, реактивного сопротивления якоря и сопротивления якоря. V out также зависит от коэффициента мощности нагрузки. Вот почему, чтобы поддерживать выход в более жестких пределах, более дорогие модели используют AVR. Обратите внимание, что все АРН помогают регулировать выход в основном в установившемся режиме, но, как правило, медленно реагируют на быстрые переходные нагрузки.Некоторые высокопроизводительные устройства, такие как многие модели Honda, используют более точный цифровой DAVR с лучшей переходной характеристикой.
Блок-схема справа иллюстрирует основные концепции, используемые для стабилизации выходной мощности генераторных установок с генераторами переменного тока с самовозбуждением. Вот как это работает. Когда ротор вращается двигателем, в обмотке возбуждения генерируется переменное напряжение. Этот переменный ток преобразуется в постоянный ток выпрямительным мостом «RB» и конденсатором фильтра «C». Схема обнаружения сравнивает напряжение, представляющее V на выходе , с заданным значением и включает и выключает транзистор «Q».Когда «Q» включен, через обмотку возбуждения течет ток. Когда «Q» выключен, ток возбуждения ослабевает, продолжая протекать через диод «D». Ротор может включать в себя небольшой постоянный магнит для обеспечения некоторого базового тока, когда «Q» выключен. Правильно изменяя рабочий цикл транзистора «Q», можно регулировать V out . Обратите внимание, что «Q» также может работать в линейном режиме, но его тепловыделение увеличится.
СХЕМА РЕГУЛЯТОРА
На схеме ниже показана типовая реализация АРН.Этот тип схемы существует уже много лет. Его многочисленные варианты используются как в портативных генераторах, так и в автомобильных генераторах переменного тока и описаны в различных патентах, таких как US3376496 General Motor для трехфазных систем и US6522106 Honda.
Вот возможный список деталей , который немного изменен по сравнению с тем, что было предоставлено в этом обсуждении: RB1 / RB2 = GBU6J, R1 = 10Ω / 1 Вт, C1 = 2,2 мк / 250 В, R2 = 56 кОм, R3 = 2,49 кОм, R4 = 0 … 2 кОм (потенциометр), R5 = 2,49 кОм, C2 = 0,01 мк, D1 = 1N4738 (Vz = 8,2 В), Q1 = MPSA06, Q2 = 2N6515, Q3 = BU931T, D2, D3 = 1N4005, C3 = 470 мк / 200 В. Конечно, разные производители могут использовать разные конфигурации.Например, здесь вы можете увидеть реконструированный старый регулятор Generac, который использует SCR и UJT. Многие современные машины часто используют MOSFET вместо биполярных транзисторов Q2-Q3 для снижения потерь переключения. Вам просто нужно защитить его ворота дополнительным стабилитроном.
Вся информация здесь предоставляется «КАК ЕСТЬ» для технической справки, без каких-либо гарантий и ответственности любого типа, явных или подразумеваемых, и не является профессиональной консультацией — прочтите наш полный отказ от ответственности.
Принцип работы автоматического регулятора напряжения | by Starlight Generator
АРН лежит в основе устройств, часто называемых стабилизаторами мощности.Типичный стабилизатор напряжения — это автоматический регулятор напряжения в сочетании с одной или несколькими другими функциями качества электроэнергии, такими как:
1) Подавление перенапряжения
2) Защита от короткого замыкания (автоматический выключатель)
3) Снижение шума в линии
4) Балансировка межфазного напряжения
5) Фильтрация гармоник и т. Д.
Стабилизаторы мощности обычно используются в приложениях с низким напряжением (<600 В) и мощностью менее 2000 кВА.
В общем, автоматический регулятор напряжения переменного тока (АРН) представляет собой устройство, предназначенное для автоматического регулирования напряжения, то есть для принятия колеблющегося уровня напряжения и преобразования его в постоянный уровень напряжения.
Принцип работы АРН
Регулятор напряжения — это регулирующее устройство, которое регулирует выходное напряжение генератора в заданном диапазоне. Его функция состоит в том, чтобы автоматически контролировать напряжение генератора и поддерживать его постоянным при изменении скорости вращения генератора, чтобы предотвратить слишком высокое напряжение генератора, чтобы сжечь электрооборудование и вызвать перезарядку аккумулятора. В то же время он также предотвращает слишком низкое напряжение генератора, которое может привести к неисправности электрооборудования и недостаточному заряду аккумулятора.
Поскольку передаточное отношение генератора к двигателю фиксировано, частота вращения генератора будет изменяться с изменением частоты вращения двигателя. Электропитание генератора к электрическому оборудованию и зарядка аккумулятора требуют, чтобы его напряжение было стабильным, поэтому необходимо регулировать выходное напряжение генератора, если напряжение в основном поддерживается на определенном уровне.
Стабилизатор синхронного генератора, который поддерживает напряжение синхронного генератора на заданном уровне или изменяет напряжение на клеммах в соответствии с планом.
При изменении напряжения на клеммах и реактивной мощности синхронного двигателя выходной ток возбудителя автоматически регулируется в соответствии с соответствующим сигналом обратной связи для достижения цели автоматического регулирования напряжения на клеммах или реактивной мощности синхронного двигателя.
По принципу работы регулятор напряжения генератора подразделяется на:
1. Регулятор напряжения контактного типа
Регулятор напряжения контактного типа применялся ранее, частота колебаний контакта регулятора низкая, есть механическая инерция и электромагнитная инерция, точность регулирования напряжения низкая, контакт легко искры, большие радиопомехи, низкая надежность, короткий срок службы теперь устранены.
2. Транзисторный регулятор
С развитием полупроводниковой технологии был принят транзисторный регулятор. Преимущества — высокая частота переключения триода, отсутствие искр, высокая точность настройки, малый вес, небольшой объем, длительный срок службы, высокая надежность, небольшие радиопомехи и т. Д. Сейчас он широко используется в автомобилях среднего и низкого класса.
3. Ic-регулятор (стабилизатор интегральной схемы)
В дополнение к преимуществам транзисторного регулятора, стабилизатор интегральной схемы имеет сверхмалые размеры и устанавливается внутри генератора (также известного как встроенный генератор). в регуляторе), что уменьшает внешнюю проводку и улучшает охлаждающий эффект.Сейчас он широко используется в автомобилях Santana, Audi и других моделях.
4. Стабилизатор с компьютерным управлением
После того, как детектор электрической нагрузки измеряет полную нагрузку системы, сигнал посылается на компьютер генератора, а затем регулятор напряжения генератора управляется компьютером двигателя, и цепь магнитного поля включается и выключается своевременно, тем самым надежно обеспечивая нормальную работу электрической системы, аккумулятор полностью заряжен и может снизить нагрузку на двигатель и улучшить экономию топлива.Такие регуляторы используются на автомобильных генераторах, таких как Shanghai Buick и Guangzhou Honda.
Регуляторы напряжения генератора переменного тока — Инструментальные средства
Поскольку напряжение генератора переменного тока изменяется при изменении выходной нагрузки и коэффициента мощности, необходима схема регулятора напряжения, чтобы обеспечить непрерывность желаемого выходного напряжения.
Назначение
Назначение регулятора напряжения — поддерживать выходное напряжение генератора на желаемом уровне. При изменении нагрузки на генератор переменного тока напряжение также будет меняться.Основная причина такого изменения напряжения — это изменение падения напряжения на обмотке якоря, вызванное изменением тока нагрузки. В генераторе переменного тока есть падение IR и падение IX L , вызванное переменным током, протекающим через сопротивление и индуктивность обмоток.
Падение IR зависит только от величины изменения нагрузки. Падение IX L зависит не только от изменения нагрузки, но и от коэффициента мощности схемы. Следовательно, выходное напряжение генератора переменного тока изменяется при обоих изменениях нагрузки (т.е.е. ток) и изменения коэффициента мощности. Из-за изменений напряжения, из-за изменений нагрузки и изменения коэффициента мощности, генераторам переменного тока требуются некоторые вспомогательные средства регулирования выходного напряжения.
Описание блок-схемы
На рисунке ниже показана типичная блок-схема регулятора напряжения генератора переменного тока. Этот регулятор состоит из шести основных цепей, которые вместе регулируют выходное напряжение генератора переменного тока от холостого хода до полной нагрузки.
Рисунок: Блок-схема регулятора напряжения
Цепь датчика
Чувствительная цепь определяет выходное напряжение генератора переменного тока.Когда генератор нагружен или разгружен, выходное напряжение изменяется, и чувствительная схема выдает сигнал об этих изменениях напряжения. Этот сигнал пропорционален выходному напряжению и отправляется в схему сравнения.
Ссылочная цепь
Контрольная схема поддерживает постоянный выходной сигнал для справки. Это задание является желаемым выходным напряжением генератора переменного тока.
Схема сравнения
схема сравнения сравнивает электрический опорное напряжение к измеренному напряжению и обеспечивает сигнал ошибки.Этот сигнал ошибки представляет собой увеличение или уменьшение выходного напряжения. Сигнал отправляется в схему усиления.
Схема усиления
Схема усиления, которая может быть магнитным усилителем или транзисторным усилителем, принимает сигнал из схемы сравнения и усиливает входной миллиампер на выходе усилителя, который затем отправляется на выход сигнала или схему поля.
Цепь выходного сигнала
Схема вывода сигнала, которая управляет возбуждением поля генератора переменного тока, увеличивает или уменьшает возбуждение поля для повышения или понижения выходного напряжения переменного тока.
Цепь обратной связи
Схема обратной связи принимает часть выходного сигнала схемы вывода сигнала и возвращает его в схему усиления. Это делается для предотвращения перерегулирования или занижения желаемого напряжения за счет замедления отклика схемы.
Изменение выходного напряжения
Рассмотрим увеличение нагрузки генератора и, как следствие, падение выходного напряжения. Сначала чувствительная схема определяет уменьшение выходного напряжения по сравнению с опорным и понижает его входной сигнал в схему сравнения.Поскольку опорная схема всегда постоянна, схема сравнения вырабатывает сигнал ошибки из-за разницы между измеренным напряжением и опорным напряжением.
Возникающий сигнал ошибки будет иметь положительное значение, величина которого зависит от разницы между измеренным и опорным напряжением. Этот выходной сигнал схемы сравнения будет затем усилен схемой усилителя и отправлен в схему вывода сигнала. Затем схема вывода сигнала увеличивает возбуждение поля в генераторе переменного тока.Это увеличение возбуждения поля приводит к увеличению генерируемого напряжения до желаемого уровня.
Если бы нагрузка на генератор была уменьшена, выходное напряжение машины увеличилось бы. Тогда действие регулятора напряжения будет противоположным действию при понижении выходного напряжения. В этом случае схема сравнения вырабатывает отрицательный сигнал ошибки, величина которого снова зависит от разницы между измеренным напряжением и опорным напряжением. В результате схема вывода сигнала будет уменьшать возбуждение поля в генераторе переменного тока, вызывая снижение генерируемого напряжения до желаемого значения.
Регулятор напряжения генератора — Century Electric, Inc.
Уровень техники
Генераторы переменного тока хорошо известны в данной области техники и используются для создания выходных напряжений переменного тока либо однофазных, либо трехфазных. Типичный трехфазный генератор переменного тока типа вращающегося поля имеет катушки возбуждения, возбуждаемые катушкой возбудителя на том же валу. Поле возбудителя возбуждает якорь возбудителя, выходной сигнал которого выпрямляется и используется для возбуждения поля генератора, которое при вращении индуцирует переменное напряжение в статоре генератора.
Постоянное напряжение, приложенное к полю возбудителя, регулирует напряженность поля возбудителя, которая, в свою очередь, регулирует напряжение якоря возбудителя и, следовательно, напряженность основного магнитного поля. Поскольку магнитная напряженность основного поля регулируется, то и выходное напряжение генератора, индуцируемое в статоре генератора.
Также хорошо известны схемы регуляторов напряжения, которые подключены к выводам выходного напряжения от статора генератора и которые управляют напряжением, прикладываемым к полю возбудителя, для управления силой основного поля для регулировки выходного напряжения.Для выборки или измерения выходного напряжения используется множество различных методов, одна из которых знакома изобретателям, включает в себя определение пика каждого второго полупериода выходного напряжения, сравнение его с желаемым эталонным значением, а затем регулировку напряжения поля возбудителя. вверх или вниз по мере необходимости для корректировки выходного напряжения генератора.
Другая проблема, связанная с использованием регуляторов напряжения, которые обнаруживают выходное напряжение генератора и сравнивают выходное напряжение генератора с опорным напряжением, заключается в том, что необходимо найти способ обойти эту схему регулятора во время запуска, когда генератор набирает обороты.Пока выходное напряжение генератора не достигнет минимального значения, желательно активировать поле возбудителя полным напряжением, чтобы быстро увеличить выходное напряжение до номинального значения генератора. После достижения минимального выходного напряжения желательно переключить управление напряжением возбудителя на схемы регулятора для контролируемого включения поля возбудителя и выходного напряжения.
Для решения этих конструктивных проблем изобретателям удалось разработать уникальную и новую схему регулятора, которая интегрирует каждый полупериод выходного напряжения, сравнивает это интегрированное значение с опорным напряжением и переключает тиристор в источнике напряжения поля возбудителя при правильный фазовый угол для подачи напряжения на поле возбудителя, достаточного для регулирования выходного напряжения.Операционный усилитель и конденсатор обратной связи используются для интегрирования выходного напряжения в течение каждого отрицательного полупериода. Интегрированное напряжение на конденсаторе разряжается через резистор и сравнивается с опорным напряжением с помощью дифференциального усилителя, который сравнивает два напряжения и запускает генератор импульсов в тот момент спада напряжения, когда значения выравниваются. Генератор импульсов генерирует импульс для запуска источника напряжения возбудителя, управляемого SCR, а также сбрасывает напряжение на конденсаторе для следующего полупериода.
В дополнение к схеме регулятора изобретатели разработали схему байпаса, которая фиксирует SCR в источнике напряжения возбудителя поля, чтобы позволить низкому остаточному напряжению генератора напрямую связываться с полем возбудителя для максимального возбуждения во время запуска. . После того, как выходное напряжение достигает минимального предварительно выбранного значения, эта схема байпаса блокируется парой транзисторов, и схемы регулятора напряжения, описанные ранее, вступают в действие в нормальных условиях работы.
Хотя вышеизложенное было кратким описанием основных преимуществ новой конструкции изобретателей, все изобретение можно более полно понять, обратившись к чертежу и описанию предпочтительного варианта осуществления, которое следует ниже.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
РИС. 1A-B — электрическая схема цепи регулятора напряжения согласно настоящему изобретению.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО ВАРИАНТА ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Как показано на чертеже, типичный генератор вращающегося поля включает в себя поле 20 возбудителя, которое возбуждает якорь 22 возбудителя, выход которого выпрямляется полнополупериодным мостом 24 с подключенными ограничителями 26 переходных процессов. через выход моста 24 вместе с генератором поля 28.Поле 28 генератора индуцирует напряжение в статоре 30 генератора, как известно в данной области техники.
Схема 32 регулятора напряжения включает в себя резисторы 34, 36 и конденсатор 38, которые образуют делитель напряжения и суммирующую сеть, подключенную к выходным клеммам 20, 22, которая измеряет выходное напряжение генератора и снижает его до одиночного сигнала переменного тока низкого напряжения для ввода в регулятор 32. Напряжение на конденсаторе 38 обратно пропорционально выходной частоте генератора, так что регулятор 32 будет управлять выходным напряжением генератора на уровне напряжения, пропорциональном его частоте.
Выходное напряжение на конденсаторе 38 вводится в операционный усилитель 40 через конденсатор 42. Другой конденсатор 44 подключен к усилителю 40 и интегрирует выходной сигнал усилителя 40 в течение отрицательного полупериода выходного напряжения. Во время положительного полупериода выходного напряжения диод 46 обходит усилитель 40. Напряжение, накопленное на конденсаторе 44, относительно медленно разряжается через резистор 48 в течение положительного полупериода выходного напряжения до сброса транзистора 50 и резистора 52, как поясняется ниже.Таким образом, напряжение во время отрицательного полупериода выходного сигнала генератора вводится на отрицательный вывод операционного усилителя 40 и интегрируется в конденсатор 44. Во время положительного полупериода это интегрированное напряжение конденсатора 44 падает на резисторе 48 до тех пор, пока не сработает транзистор 50, который соединяет резистор 52 последовательно с конденсатором 44 для быстрого рассеивания в нем напряжения и сброса его для следующего отрицательного полупериода выхода генератора.
Медленно убывающее напряжение конденсатора 44 на входе дифференциального усилителя 54 через резистор 56.Опорное напряжение генерируется и вводится в отрицательной клемме дифференциального усилителя 54, как описано ниже. Дифференциальный усилитель 54 сравнивает это медленно затухающее напряжение с опорным напряжением и, когда оно равно опорное напряжение, он генерирует положительный сигнал через диод 58 для зарядки конденсатора 62 через резистор 60. однопереходный транзистора 64 генерирует импульс через резистор 66 для приведения в действие транзистора 50 и для сброса схемы интегратора, а также через диод 68, резистор 70, резистор 72 и конденсатор 74 для переключения SCR 76.Этот SCR 76 проводит ограниченный переменный ток 16 вольт через диод 78 к источнику 80 питания поля возбудителя для управления его выходным напряжением, как будет объяснено ниже.
В процессе работы, если выходное напряжение является высоким, напряжение встроено в конденсаторе 44 также будет высокими и, как он медленно спадает через резистор 48 он будет пересекать опорное напряжение в конце положительного полупериода и переключить однопереходный транзистор 64 и SCR 76 в конце положительного полупериода и, таким образом, соответственно уменьшают напряжение поля возбудителя.И наоборот, если выходное напряжение является низким, напряжение встроен в конденсатор 44 также будет низким и будет медленно разлагаться пересекать опорное напряжение ранее в положительной половине цикла, а переключатель однопереходного транзистора 64 и SCR 76 ранее в положительной половине цикла, чтобы увеличить напряжение поля возбудителя. Таким образом, эта схема обеспечивает управление фазовым углом для источника 80 напряжения возбудителя поля, которое напрямую зависит от интегрированного значения напряжения во время отрицательного полупериода выходного напряжения генератора.Поскольку схема сбрасывается каждый положительный полупериод, схема работает каждые полупериод, чтобы обеспечить быстрый отклик.
Источник питания 80 поля возбудителя включает в себя SCR 82 с выводом 84 затвора, подключенным к SCR 76 через диод 78. При переключении SCR 82 он подключает отфильтрованное выходное напряжение к полю 20 возбудителя, фильтрация обеспечивается индукторами 86, 88. ; конденсаторы 90, 92 и резисторы 94. Кроме того, диод 96 обеспечивает путь для потока индуктивной энергии в поле 20 возбудителя во время непроводящего периода SCR 82, а схемы 98, 100 ограничивают скорость нарастания напряжения на SCR 82 и диод 96, как известно в данной области техники.
Различные напряжения, используемые регулятором 32, генерируются выходным напряжением генератора, подключенным через резисторы 102, 104 к диодам 106, 108 и конденсаторам 110, 112. Эта схема создает напряжения постоянного тока через резисторы 114, 116 из +12 и -12. вольт. Стабилитроны 118, 120 регулируют этот источник питания, чтобы обеспечить точный источник питания для цепей управления. Переменный ток с полуволновым выпрямлением обеспечивается диодом 122 и резистором 124 для схемы компаратора, состоящей из дифференциального усилителя 54, как показано.Опорного напряжения для компаратора и дифференциала 54 регулируется с помощью стабилитрона 126, и корректируются с помощью потенциометра 128, выход которого соединен через цепь делителя напряжения, состоящий из резисторов 130, 132, 134, и 136.
При запуске из В генераторе напряжения выходные напряжения слишком низкие для питания цепей управления и цепи регулятора 32. Во время этого запуска более плавная и надежная работа может быть получена путем обхода цепи регулятора 32 до тех пор, пока выходное напряжение не достигнет предварительно выбранного минимума. ценить.Полевой транзистор (FET) 138 обеспечивает эту функцию, напрямую соединяя анод и затвор SCR 82 через диод 140 и резистор 142, так что остаточное напряжение статора 30 генератора может использоваться для прямого смещения SCR 82 и его непрерывного включения. для подачи меньшего напряжения во время пуска непосредственно на поле возбудителя 20. Полевой транзистор 138 включается выходным напряжением генератора, проводимым через диод 144 и резистор 146, к зарядному конденсатору 150, который замыкается на полевом транзисторе 138 через резистор 148.По мере увеличения выходного напряжения генератора второй конденсатор 152 заряжается через второй диод 154 и резистор 156. Напряжение на конденсаторе 152 делится резисторами 158, 160, которые смещают транзистор 162 через диод 164 и резистор 166. Поскольку транзистор 162 поворачивается, на нем вырабатывается напряжение 168, которое включает транзистор 170. Когда транзисторы 160 и 170 включены, напряжение на выводе затвора полевого транзистора 138 фиксируется до минимального значения, которое выключает его и разъединяет цепь между выводами анода и затвора SCR 82 в источнике 80 питания поля возбудителя.Это освобождает источник питания 80 возбуждения для управления схемой 32 регулятора, как описано ранее.
Следует отметить, что есть другие различные части схем, которые обеспечивают стабильность и дополнительное управление с обратной связью. Например, резистор 172, конденсатор 174, конденсатор 176 и резистор 178 обеспечивают сигнал отрицательной обратной связи с постоянной времени, установленной в соответствии с постоянной времени генератора, чтобы стабилизировать схему 30 регулятора и обеспечить быстрый отклик без перерегулирования или скачков.Кроме того, трансформатор 180 тока измеряет линейный ток и вырабатывает напряжение на потенциометре 182, которое подается на резистор 184 через резистор 186 для регулировки напряжения на входе операционного усилителя 40 интегратора.
Полярности таковы, что фазовое соотношение напряжения на конденсаторе 38 находится в фазе с напряжением на резисторе 184, когда ток в генераторе имеет нулевой коэффициент мощности с запаздыванием. Значения резистора 184 и конденсатора 38 выбраны таким образом, чтобы напряжение на 184 составляло приблизительно пять процентов от напряжения конденсатора 38.Это позволяет регулировать напряжение в цепи регулятора 32 от 100% до девяноста пяти процентов в зависимости от коэффициента мощности на выходе генератора.
В изобретение заявителя могут быть внесены различные изменения и модификации, которые будут очевидны специалистам в данной области техники. Однако любые из этих изменений или модификаций включены в описание раскрытия заявителя, и он намеревается, что его изобретение будет ограничено только объемом прилагаемой формулы изобретения.
Что такое генератор АРН или автоматический регулятор напряжения? Что делает AVR? Как это работает? — Welland Power
Что такое автоматический регулятор напряжения генератора?
Автоматический регулятор напряжения (АРН) — это твердотельное электронное устройство для автоматического поддержания заданного значения выходного напряжения на клеммах генератора.Он будет пытаться сделать это при изменении нагрузки генератора или рабочей температуры. АРН является частью системы возбуждения генератора.
Типичный AVR — Stamford SX460
Кто поставляет автоматические регуляторы напряжения?
Обычно в генераторной установке производитель генератора переменного тока поставляет автоматический регулятор напряжения вместе с генератором переменного тока. Крупнейшими производителями генераторов для дизельных генераторов являются Stamford AVK, Mecc Alte, Leroy Somer, а с недавних пор — WEG.Поставляемая модель будет зависеть от генератора переменного тока и любых установленных на нем аксессуаров, для которых может потребоваться другой АРН. Примером такого аксессуара может быть ГПМ или вспомогательная обмотка.
Где в генераторе находится АРН?
Обычно АРН генератора располагается в одном из трех мест. Он может быть в главном блоке управления генератора, он может быть в клеммной коробке генератора и может (обычно только на очень маленьких переносных устройствах) находиться под задней крышкой генератора.
Как работает AVR?
Он управляет выходным сигналом, считывая напряжение на клеммах генератора и сравнивая его со стабильным опорным сигналом. Затем сигнал ошибки используется для регулировки тока возбуждения путем увеличения или уменьшения тока, протекающего к статору возбудителя, что, в свою очередь, приведет к более низкому или более высокому напряжению на основных выводах статора.
Различные конструкции AVR — как они выглядят?
Все AVRвыглядят очень похоже — они немного различаются по размеру и цвету, но, похоже, все имеют схожие функции.
Вы можете найти нужный AVR на странице поддержки AVR.
Что происходит, если генератор AVR выходит из строя?
Если АРН на вашем генераторе выйдет из строя, то генератор потеряет возбуждение. Эта потеря возбуждения вызовет внезапное падение напряжения на генераторах, и эта потеря напряжения должна вызвать отключение генератора из-за пониженного напряжения.
, если в вашем генераторе не установлена защита от пониженного напряжения, он может продолжать работать, что может привести к серьезным повреждениям вашего оборудования.
Заменить регулятор напряжения | Услуги генератора
Замена регулятора напряжения
Основы работы с генератором Генератор вырабатывает напряжение за счет электромагнитной индукции. Электромагнитная индукция возникает, когда проводник проходит через магнитное поле. Когда проводник проходит через магнитное поле, магнитные силовые линии (поток) обрезаются.Между двумя концами проводника индуцируется напряжение. Если проводник подключен к замкнутой электрической цепи, течет ток.Напряжение, индуцируемое в проводнике, определяется количеством линий отсечки магнитного потока с учетом количества времени, необходимого для перерезания линий. Проводник скорости движется через магнитное поле, и сила магнитного поля определяет выходное напряжение.
Рабочая скорость двигателя и генератора постоянна для поддержания частоты. Это означает, что для управления напряжением необходимо контролировать величину магнитного поля.
Регулятор напряжения Каждая система выработки электроэнергии требует средств управления напряжением и / или током, вырабатываемым генератором. Возможны различные конфигурации системы возбуждения, включая измерение и управление мощностью генератора.Генераторы, вырабатывающие переменный ток, обычно используют систему регулирования напряжения возбудителя. Эта конфигурация поддерживает ток возбуждения генератора при переменных электрических нагрузках.
Обычно используется замкнутая система обратной связи.Выходное напряжение сравнивается с опорным напряжением. Сигнал ошибки используется для изменения возбуждения генератора.
Регуляторы напряжения (рис. 1) бывают разных исполнений. Генераторы меньшего размера могут располагать регулятор напряжения на стороне генератора. По мере увеличения размера генератора изменяется стиль и расположение регулятора напряжения.
Опытный персонал Generator Source заменил регуляторы напряжения на генераторах от самых маленьких до самых больших из имеющихся. Мы можем назначить время для проверки и / или замены вашего регулятора напряжения.
Детали для генераторов — Концы для генераторов и регуляторы напряжения
КАК РЕГУЛЯТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ И БЕСЩЕТКИЕ ГЕНЕРАТОРЫ РАБОТАЮТ
Клиенты часто спрашивают, что делает регулятор напряжения генератора, как это работает? Как работает бесщеточный генератор?
Регулятор напряжения, как следует из названия, регулирует выходное напряжение генератора.Для этого используется очень небольшая часть выход генератора и преобразование этого переменного напряжения в постоянный ток, который обратно пропорционально выходному напряжению генератора (как только оно достигает полное напряжение). В основном, чем больше выходное напряжение генератора, тем меньше Постоянный ток, который вырабатывает регулятор напряжения.
Бесщеточный генератор состоит из вращающейся части, называемой якорем. это чаще всего связано с маховиком вашего двигателя и частью, которая не вращается, это называется статором.Когда двигатель начинает вращаться, якорь, остаточный магнетизм в якоре вызывает небольшое напряжение в на выходных обмотках статора чаще всего более 10 вольт, но больше не выделяют.
Это напряжение преобразуется в постоянный ток регулятором напряжения, который подключен ко второму набору обмоток статора, называемому возбудителем. обмотки. Этот постоянный ток в обмотках возбудителя образует электромагнит, который индуцирует переменный ток в согласующих обмотках возбудителя в арматура.Обмотки возбудителя в якоре подключены к узлам, называемым вращающиеся выпрямители, которые преобразуют (выпрямляют) переменный ток в постоянный.
Выход постоянного тока вращающихся выпрямителей подключен к основной обмотки в якоре. Этот ток создает электромагнит в якорь, который индуцирует большее напряжение на выходных обмотках статора. Регулятор напряжения использует это повышенное напряжение для производства больше постоянного тока, и цикл продолжается, пока генератор не достигнет полное рабочее напряжение.
Когда выход генератора достигает полного рабочего напряжения, генератор регулятор напряжения уменьшает количество производимого им постоянного тока, таким образом, в эффект понижения выходного напряжения генератора. При правильном выходе напряжение, при неизменной нагрузке на генератор, регулятор напряжения приходит в состояние равновесия, при котором он производит ток, достаточный для поддерживайте генератор, производящий правильное выходное напряжение.