Контактно-транзисторные и транзисторные реле-регуляторы автомобилей
Строительные машины и оборудование, справочник
Контактно-транзисторные и транзисторные реле-регуляторы автомобилей
В настоящее время на автомобилях с генераторами переменного тока в основном работают транзисторные реле-регуляторы, которые, как правило, включают в себя только регулятор напряжения. Необходимость в ограничителе тока и реле обратного тока отпала, так как генератор переменного тока обладает свойством самоограничения тока нагрузки, а роль реле обратного тока выполняет выпрямительное устройство генератора.
Работает контактно-транзисторный регулятор напряжения следующим образом. При напряжении генератора меньше регулируемой величины контакты под действием пружины разомкнуты, транзистор открыт, ток в обмотке возбуждения ограничивается незначительно, следовательно, не ограничивается напряжение генератора. При напряжении генератора выше регулируемой величины сердечник намагничивается током обмотки настолько, что, преодолевая усилие пружины, притягивает якорь и замыкает контакты, через которые на базу транзистора подается плюс, и транзистор закрыва ется.
Ток возбуждения проходит только через добавочный рези стор R2. Это приводит к резкому уменьшению силы тока в обмотке возбуждения и снижению напряжения генератора. С понижением напряжения генератора уменьшается и ток в обмотке, вследствие чего усилием пружины контакты размыкаются и цепь обмотки возбуждения замыкается опять через открытый транзистор, напряжение генератора возрастает. Таким образом, обеспечивается величина напряжения генератора постоянной независимо от частоты вращения коленчатого вала двигателя.
Контактно-транзисторный реле-регулятор РР362 некоторое время ставился на автомобиле ГАЗ-66 (на автомобиле ГЛЗ-53А он устанавливается и в настоящее время), но затем был заменен на бесконтактный реле-регулятор РР350-А. Реле-регулягор РР362 состоит из регулятора напряжения и реле защиты, роль которого сводится к автоматической защите транзистора от большой силы тока при случайном замыкании клемм Ш цепи обмотки возбуждения на массу.
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
Дополнительные материалы по теме:
Рис.
1. Схема элементарного контактно-транзисторного регулятора напряжения:
1 — контакты; 2 — пружина; 3 — сердечник; 4 — обмотка
Транзисторные реле-регуляторы имеют ряд преимуществ перед контактными (они не требуют в процесса эксплуатации, каких-либо регулировок, надежны, долговечны).
Принцип действия транзисторного регулятора напряжения рассмотрим на примере простейшей электрической схемы. При напряжении генератора меньше регулируемой величины стабилитрон Д1 закрыт и на базу транзистора 77 через резистор базы R1 подается плюс. Транзистор Т1 открыт, и ток в обмотке возбуждения не ограничивается, а следовательно, не ограничивается и напряжение генератора. При напряжении генератора больше регулируемой величины стабилитрон Д1 пробивается и база транзистора 77 соединяется с минусом. Транзистор закрывается, и току обмотки возбуждения генератора остается путь только через добавочный резистор R2, вследствие чего уменьшаются сила тока в ней и напряжение генератора. С уменьшением напряжения стабилитрон Д1 закрывается, а транзистор 77 открывается, шунтируя добавочный резистор R2, напряжение генератора снова возрастает до регулируемой величины, оставаясь в пределах регулирования независимо от частоты вращения коленчатого вала двигателя.
Реле-регулятор РР350-А (рис. 55) выполнен на трех германиевых транзисторах типа р — п — р и работает с генераторами Г250-В2 и Г250-И1. На штепсельный разъем выведены три клеммы (« + », LU и М), которыми регулятор подключается в схему электрооборудования.
При напряжении генератора меньше 13,9—14,6 В стабилитрон Д1 закрыт, вследствие чего транзистор 77 тоже закрыт. При этом через открытые транзисторы Т2 и ТЗ проходят соответственно ток базы транзистора ТЗ и ток обмотки возбуждения генератора, который не ограничивается, а следовательно, не ограничивается и напряжение генератора. С увеличением частоты вращения ротора, когда напряжение генератора достигает 13,9—14,6 В, стабилитрон Д1 пробивается, транзистор 77 открывается, транзисторы Т2 и ТЗ закрываются. В этом случае ток в обмотку возбуждения генератора поступает только через добавочный резистор R8, и, естественно, уменьшается напряжение генератора до момента закрытия стабилитрона Д1. С закрытием стабилитрона ток в обмотку возбуждения течет через! открытый транзистор ТЗ.
Рис. 2. Простейшая электрическая схема генератора с транзисторным регулятором напряжения:
Остальные элементы в схеме регулятора напряжения выполняют различные вспомогательные функции, необходимые для обеспечения четкости и надежности работы прибора.
Реле-регулятор РР132 выполнен на двух кремниевых транзисторах типа n — р — n и работает с генераторами Г250-П1 и Г287. Регулятор имеет клеммы « + » и Ш, которыми подключается в цепь. Роль минусовой клеммы выполняет винт, к которому крепится минусовый провод.
Рис. 3. Транзисторный реле-регулятор РР350-А:
а—общий вид; б — электрическая схема 112
При напряжении генератора меньше 13,9—14,6 В стабилитрон Д4 закрыт, закрыт и транзистор Т1, так как его база через резистор R3 соединена с минусом.
На базу транзистора Т2 через резистор R5, диоды Д2 и ДЗ подается положительный потенциал, вследствие чего транзистор 72, открываясь, пропускает ток в обмотку возбуждения генератора. Напряжение генератора увеличивается.
При напряжении генератора 13,9—14,6 В стабилитрон Д4 и транзистор 77 открываются. При этом напряжение на базе транзистора Т2 резко уменьшается, вследствие чего транзистор Т2 закрывается, выключая ток обмотки возбуждения генератора. Напряжение генератора понижается до тех пор, пока не закроется стабилитрон и не появится ток возбуждения через транзистор Т2. Рассмотренный процесс повторяется, поддерживая величину напряжения генератора постоянной независимо от частоты вращения коленчатого вала двигателя. Остальные элементы реле-регуляторе РР132 выполняют вспомогательные функции.
Рис. 4. Транзисторным реле-регулятор PPI32
а — общий вид; 6 — электрическая схема
Во время эксплуатации транзисторные реле-регуляторы не требуют каких-либо регулировок и вскрывать их нет необходимости.
Рекламные предложения:
Читать далее: Неисправности и техническое обслуживание генераторов и реле-регуляторов
Категория: — Устройство автомобиля
Главная → Справочник → Статьи → Форум
Реле-регулятор с датчиком температуры — RadioRadar
Предлагаемое реле-регулятор обеспечивает необходимую для полной зарядки аккумуляторной батареи зависимость напряжения в бортсети автомобиля от температуры батареи. Оно просто в установке и не требует вмешательства в штатную электропроводку автомобиля. В случае поломки его можно быстро заменить широко распространённым трёхуровневым реле-регулятором.
Многие водители сталкиваются с проблемой запуска двигателя автомобиля в холодную погоду. Зачастую при этом приходится снимать аккумуляторную батарею, вносить её в дом и подзаряжать. В автомобиле батарея полностью не заряжается по следующим причинам:
— возросла нагрузка на бортсеть.
При зимней эксплуатации автомобиля постоянно могут быть включены фары, вентилятор отопителя, обогрев заднего стекла. Это приводит к снижению напряжения в бортсети. Как следствие, аккумулятор заряжается не полностью;
— чтобы полностью зарядить аккумуляторную батарею, напряжение генератора должно меняться в зависимости от её температуры. Многие реле-регуляторы этого не обеспечивают.
Часто проблему пониженного напряжения решают, устанавливая в автомобиле трёхуровневое реле-регулятор, напряжение стабилизации которого изменяют с помощью переключателя ступенями: 14,7 В — при температуре ниже 0 ºС, 14,2 В — при температуре 0…20 ºС и 13,6 В — при температуре выше 20 ºС. Но стабилизируется напряжение на выходе генератора. На аккумуляторной батарее оно может быть меньше вследствие потерь в соединительных проводах.
Описанное в предлагаемой статье реле-регулятор лишено этих недостатков. Это достигнуто в результате того, что контролируется напряжение непосредственно на выводах батареи.
Датчик температуры закреплён на одном из зажимов батареи и измеряет его температуру. При этом температура на улице или под капотом автомобиля может быть другой. Обмотку возбуждения автомобильного генератора коммутирует полевой транзистор с низким падением напряжения в открытом состоянии, что в совокупности с тем, что на генераторе напряжение выше, создаёт больший ток в обмотке возбуждения. В результате генератор способен выдавать больший ток при меньших оборотах.
Недостатком можно считать то, что описываемое реле-регулятор не работает при обрыве провода, соединяющего его с плюсовым выводом аккумуляторной батареи. Дело в том, что оно получает напряжение питания именно по этому проводу. Поэтому не получится завести двигатель от одной аккумуляторной батареи, а потом заменить её другой, не останавливая двигатель.
Схема реле-регулятора изображена на рис. 1. После появления на зажиме XT2 напряжения, что происходит после поворота ключа зажигания, открывается транзистор VT2, а за ним и VT1, через который с контактного лепестка XT1, подключённого к плюсу аккумуляторной батареи, её напряжение поступает на компаратор DA2 и на вход интегрального стабилизатора DA1, который в свою очередь питает микросхему DD1.
Рис. 1. Схема реле-регулятора
Компаратор DA2 сравнивает напряжение с резистивного делителя R2R5R8 и с датчика температуры, собранного на диодах VD1-VD3 и стабилитроне VD4. Если напряжение с делителя больше, чем с датчика, логический уровень напряжения на выходе компаратора низкий. Пройдя через инверторы микросхемы DD1 (74AC14N), он закроет силовой транзистор VT3. Параллельное соединение пяти инверторов обеспечивает большой ток перезарядки ёмкости затвор-канал полевого транзистора и, следовательно, быстрое переключение последнего. Это понижает рассеиваемую на транзисторе VT3 мощность и позволяет использовать его без теплоотвода.
После закрывания транзистора VT3 ток обмотки возбуждения замыкается через диод Шоттки VD8 и постепенно спадает. Как только напряжение, снимаемое с делителя R2R5R8, станет ниже порогового значения, зависящего от состояния датчика температуры, транзистор VT3 откроется и по обмотке возбуждения вновь потечёт ток, а напряжение на выходе генератора станет расти.
Стабилитрон VD5, подключённый параллельно датчику температуры, необходим для ограничения максимального напряжения на батарее. Без него при морозах ниже -20 оС напряжение в бортсети может возрасти настолько, что подключённые к ней потребители электроэнергии будут испорчены.
Все детали реле-регулятора, кроме образующих датчик температуры диодов VD1-VD3 и стабилитрона VD4, размещены на печатной плате, чертёж которой изображён на рис. 2. Она рассчитана на установку постоянных резисторов С2-23 или С1-4, подстроечного резистора R5 — многооборотного 3266W. Оксидные конденсаторы — К50-35 или импортные. Остальные конденсаторы — керамические К10-17б или их импортные аналоги. XT1 — контактный лепесток, присоединяемый к плюсовому выводу аккумуляторной батареи; XT2 — шпилька М5, к которой подключают красный провод, шедший к штатному реле-регулятору; XT3 — шпилька М4. К ней подключают чёрный провод, идущий к обмотке возбуждения генератора. XT4 соединяют с корпусом автомобиля. После монтажа деталей плату нужно покрыть влагозащитным лаком.
Готовая плата помещена в герметичный пластмассовый корпус G201C (рис. 3).
Рис. 2. Печатная плата реле-регулятора
Рис. 3. Плата в корпусе устройства
Плата датчика температуры изготовлена по чертежу, показанному на рис. 4. После монтажа её герметизируют слоем термопластичного клея. Фактически такой клей — пластмасса, плавящаяся при температуре +80 ºС, которая может многократно переходить из твёрдой фазы в жидкую и обратно. С помощью термоклеевого пистолета она нанесена на собранную плату датчика температуры с припаянными к ней проводами. При этом контактный лепесток XT1 остаётся открытым (рис. 5).
Рис. 4. Плата датчика температуры
Рис. 5. Контактный лепесток XT1
После остывания термопластичного клея на покрытую им плату надета термоусаживаемая трубка диаметром 10 мм и длиной 40 мм. Лучше — красного цвета, чтобы было интуитивно понятно, что датчик должен быть прикреплён к плюсовому выводу аккумулятора.
Лепесток XT1 должен остаться открытым, а провода, припаянные к плате, должны быть частично закрыты в местах пайки. Излишки застывшего термопластичного клея, мешающие надеванию трубки, аккуратно срезаны скальпелем так, чтобы не повредить элементы.
Затем на жгут из трёх подключённых к плате датчика температуры проводов одета гофрированная пластиковая трубка диаметром 6,8 мм. Со стороны реле-регулятора гофр зафиксирован термопластичным клеем, а со стороны датчика — термоусаживаемой трубкой. Во время эксплуатации реле-регулятора в автомобиле эта трубка предотвращает повреждение проводов, соединяющих реле-регулятор с датчиком. При надёжной фиксации проводов, исключающей их перетирание, многократные перегибы и прочие механические воздействия, от гофрированной трубки можно отказаться.
Провода, соединяющие основную плату реле-регулятора и датчик температуры, не должны быть сечением более 0,15 мм2. При большем их сечении погрешность датчика увеличится по причине утечки тепла по проводам.
Однако лепесток XT1 усилен медным проводом сечением 1…1,5 мм2, проложенным вдоль металлизированной стороны платы датчика и припаянным к фольге. Это обеспечивает хорошую теплопередачу между аккумуляторной батареей и датчиком.
Для налаживания реле-регулятора требуется лабораторный регулируемый источник питания. Соедините его плюсовой вывод с лепестком XT1 и зажимом XT2, а минусовый — с зажимом XT4. Между зажимами XT2 и XT3 подключите лампу накаливания на 12 В мощностью 3…5 Вт. Напряжение источника установите равным 14,2 В. Датчик погрузите в слегка подсоленную воду со льдом, температура которой близка к 0 ºС.
Через пять минут, когда температура датчика сравняется с температурой воды, вращайте, не вынимая датчик из воды, движок построечного резистора R5 и найдите его положение, соответствующее порогу включения и выключения лампы. Зафиксируйте движок в этом положении каплей быстросохнущего лака.
При напряжении более 15 В лампа должна гаснуть. Это же должно происходить при отключении источника питания от лепестка XT1 или от зажима XT2.
Автор: Ф. Исаченков, г. Москва
Регулятор напряжения | Определение, типы и факты
- Развлечения и поп-культура
- География и путешествия
- Здоровье и медицина
- Образ жизни и социальные вопросы
- Литература
- Философия и религия
- Политика, право и правительство
- Наука
- Спорт и отдых
- Технология
- Изобразительное искусство
- Всемирная история
- Этот день в истории
- Викторины
- Подкасты
- Словарь
- Биографии
- Резюме
- Популярные вопросы
- Обзор недели
- Инфографика
- Демистификация
- Списки
- #WTFact
- Товарищи
- Галереи изображений
- Прожектор
- Форум
- Один хороший факт
- Развлечения и поп-культура
- География и путешествия
- Здоровье и медицина
- Образ жизни и социальные вопросы
- Литература
- Философия и религия
- Политика, право и правительство
- Наука
- Спорт и отдых
- Технология
- Изобразительное искусство
- Всемирная история
- Britannica объясняет
- Britannica Classics
Посмотрите эти ретро-видео из архивов Encyclopedia Britannica. - #WTFact Видео
В #WTFact Britannica делится некоторыми из самых странных фактов, которые мы можем найти. - На этот раз в истории
В этих видеороликах узнайте, что произошло в этом месяце (или любом другом месяце!) в истории. - Demystified Videos
В Demystified у Britannica есть все ответы на ваши животрепещущие вопросы.
- Студенческий портал
Britannica — это главный ресурс для учащихся по ключевым школьным предметам, таким как история, государственное управление, литература и т. д. - Портал COVID-19
Хотя этот глобальный кризис в области здравоохранения продолжает развиваться, может быть полезно обратиться к прошлым пандемиям, чтобы лучше понять, как реагировать сегодня. - 100 женщин
Britannica празднует столетие Девятнадцатой поправки, выделяя суфражисток и политиков, творящих историю.
- Britannica Beyond
Мы создали новое место, где вопросы находятся в центре обучения. Вперед, продолжать. Просить. Мы не будем возражать. - Спасение Земли
Британника представляет список дел Земли на 21 век. Узнайте об основных экологических проблемах, стоящих перед нашей планетой, и о том, что с ними можно сделать! - SpaceNext50
Britannica представляет SpaceNext50. От полёта на Луну до управления космосом — мы исследуем широкий спектр тем, которые подпитывают наше любопытство к космосу!
Содержание
- Введение
Краткие факты
- Связанный контент
Мы думали, что сможем обойтись этим, так как двигатель работал отлично и не нуждался в какой-либо внутренней доработке. После зачистки и покраски мы приступили к сборке и наконец пришли к
… [Читать статью]