Трехуровневый регулятор напряжения для генератора машины
Поговорим про трехуровневый регулятор напряжения для генератора автомобиля, для чего нужен и есть ли от него польза на практике. Личный опыт.
Для чего нужен
Автомобильный генератор во время движения и работы двигателя должен подпитывать аккумуляторную батарею. Тем самым восстанавливается ёмкость аккумулятора, когда разряжается во время стоянки. Если ездим каждый день, то аккумулятор почти не разряжается, если он в исправном состоянии.
Хуже приходится аккумулятору, когда машина долго стоит без движения, ведь его энергия постепенно уходит на поддержание работы авто сигнализации. Ещё хуже дела обстоят зимой, когда при минусовой температуре аккумуляторная батарея разряжается очень быстро.
А если ездите помалу и не часто, то аккумулятор не заряжается полностью во время движения и может полностью разрядиться утром.
Какие настройки использовать
Справиться с данной проблемой, призван трехуровневый регулятор напряжения. У него три положения работы
Это соответствует среднему (нормальному) положению регулятора напряжения. Зимой, желательно повысить напряжение до 13,8-14,0 В, т.к. аккумулятор быстрее разряжается при отрицательных температурах. Это делается простым переводом рычажка на регуляторе напряжения. Так будет обеспечена лучшая зарядка АКБ зимой при работающем двигателе.
Летом, особенно когда жара превышает +25 градусов и выше — желательно понизить напряжение генератора до 13,0-13,2 В. Зарядка от этого не пострадает, но генератор не будет «выкипать», т.е. не будет терять свою номинальную ёмкость и не сокращать ресурс.
Как установить трехуровневый регулятор
Нужно заменить обычные «щётки генератора» на это устройство. Это обычные «щётки», но с дополнительным сопротивлением, которое регулирует напряжение. Сам регулятор (размером со спичечный коробок) устанавливают под капотом в доступном месте.
Автоматические регуляторы напряжения, AVR Корректор регулятор напряжения.
Автоматические регуляторы напряженияАвтоматические регуляторы напряжения (AVR) – это специальные устройства, которые при возможных изменениях нагрузки обеспечивают стабильную и постоянную подачу выходного напряжения. Тем самым защищая от поломок приборы, потребляющие вырабатываемую электроэнергию, а, также, не только предотвращая серьезные перегрузки двигателя электростанции, но и увеличивая в целом коэффициент полезного действия энергетического оборудования.
Стабильная работа дизельной электростанции, в том числе, в аварийных ситуациях напрямую зависит от правильной и точной настройки автоматического регулятора напряжения. Ведь именно AVR незамедлительно отключает дизель-генератор в предаварийных и аварийных случаях, а также в нужный момент создает параллельные подключения энергетического оборудования и центральных электросетей.
Существуют требования, предъявляемые к автоматическому регулятору напряжения, вне зависимости от его вида, а также марки используемого генератора. Например, отклонение напряжения выходного тока, которое способен удержать AVR, не должно превышать ± 2,5 % в обычном режиме работы и ± 3,5 % — в аварийных ситуациях. При изменении нагрузки не должно наблюдаться резкое снижение напряжения. Поэтому в момент переходных процессов напряжение обязано варьироваться в следующих пределах: не менее 85% и не более 120% от номинальной величины. А по окончании этих процессов корректор регулятор напряжения должен в течение 1,5 секунд привести к номинальным значениям величину выходного тока.
Во избежание неприятных ситуаций, связанных с выводом из строя дизельгенераторов, а также приборов, потребляющих вырабатываемую электроэнергию, настройку и проверку корректора напряжения должны проводить только специалисты, владеющие специальными знаниями и умениями. Ведь самостоятельно, не имея определенных навыков в работе с подобным оборудования, а также без технической документации, невозможно произвести процесс настройки корректным образом, т.к. различные модификации дизельных генераторов даже при одинаковой мощности могут иметь отличные друг от друга динамические и статистические характеристики. Поэтому такой важный вопрос стоит доверять только профессионалам своего дела.
Компания ООО «Энергетика» имеет солидный опыт по продаже и дальнейшему обслуживанию Дизель-электростанций различных модификаций. Наши специалисты окажут помощь в подборе энергетического оборудования, отвечающего всем вашим требованиям, а также осуществят все необходимые пуско-наладочные мероприятия. Вы всегда можете связаться с нами по телефонам: 4852-59-91-31, 4852-91-05-32 и задать все интересующие вас вопросы.
Регулятор напряжения генератора особенности и проверка
Наиболее значимым элементом в системе зарядки бортовой сети электрооборудования автомобиля служит
регулятор напряжения генератора.Он отвечает за поддержание напряжения сети на различных оборотах мотора. Также он защищает АКБ от резкого увеличения выходного напряжения от генератора.
Регулятор напряжения генератора
На современных двигателях регулятор напряжения монтируется на генератор.
Элемент не обслуживается, а в случае его выхода из строя он не ремонтопригоден. Специалисты нашей компании выполнят полноценную диагностику реле регулятора. Такая мера позволит оценить его текущее техническое состояние. При необходимости вы сможете приобрести исправный и надежный элемент в нашей компании.
Принцип работы элемента.
С увеличением скорости вращения коленвала увеличивается и угловая скорость вращения ротора, что приводит к выработке напряжения, значение которого существенно превышает расчетные параметры бортовой сети. Электрический ток поступает на контакты регулятора, а далее на обмотку возбуждения, что позволяет уменьшить величину выходного напряжения. Исправный генератор при работе выдает напряжение от 13,6 до 15 В. Такие параметры зависят от текущего нагрузочного режима двигателя и производительности источника тока. Современные регуляторы напряжения конструктивно по-разному устроены.
Регулятор напряжения генератора проверка
Часто задаются вопросом владельцы транспортных средств:
как проверить регулятор напряжения генератора самостоятельно?Однако, для реализации такой задачи следует использовать специализированное сервисное оборудование. К основным причинам поломок элемента бортовой сети относятся:
- Естественный износ.
- Износ графитовых щеток.
- Механические повреждения элемента.
- Загрязнение корпуса регулятора техническими жидкостями.
- Коррозия контактов проводов, а также их обрыв.
Такие неисправности могут привести к полному обездвиживанию авто, поэтому деталь необходимо регулярно тестировать на сервисе.
Замена регулятора на современных автомобилях.
Регулятор напряжения генератора неисправности
Как говорилось выше: регуляторы отличаются конструктивно. Зачастую недостаточно заменить сам элемент, потому что другие детали, например щетки или контактные кольца, тоже требуют замены. В условиях специализированного сервиса замена регулятора напряжения генератора, а также диагностика его и взаимосвязанных с ним элементов не занимает много времени. Что касается стоимости оборудования, то однозначно определить ценовые рамки невозможно, потому что все регуляторы конструктивно разные, а также различаются по рабочим характеристикам. Для того, чтобы регулятор напряжения генератора купить именно тот который вам нужен, необходимо проконсультироваться с нашими профессиональными мастерами. Они подберут для вас качественную и долговечную деталь.
Купить или заменить регулятор напряжения генератора с диагностикой всего агрегата возможно в нашем сервисном центре позвонив по телефону +7 (495) 645-60-46 или +7 (905) 513-64-75.
Самодельный Регулятор Напряжения — MOTOREGULATOR
Как я делал Реле-Регулятор (Реле зарядки) для мотоцикла.Для начала отмечу, что нижеследующий текст является популистским и предназначен для людей, слабо разбирающихся в электронике, поэтому изобилует не совсем корректными сравнениями и упрощениями. Не надо тыкать мне в лицо учебником электротехники и учить меня законам Кирхгофа. Началось все с того, что ребята из дружественного мото-сервиса попросили меня срочно решить «проблемку с РР». Отказать ребятам было нельзя — свои, и я принялся изучать вопрос. Сначала выяснилось, что мотоциклетное РР — это совсем не то, что автомобильное.
Отличий два и все они очень серьёзны.
1) Авто — это стабилизатор.
Мото — это выпрямитель + стабилизатор .
2) Авто — регулирует напряжение на обмотке возбуждения генератора .
Есть мотоциклы с генераторами автомобильного типа, но их немного.
Вот тут надо сделать небольшое отступление на тему «что такое сила тока, напряжение, и стабилизатор напряжения». Электрический ток, как известно из школьного курса физики, это «направленное движение электронов». Вдаваться в подробности сейчас не будем, важно уяснить главное — у электрического тока есть множество параметров, но нам наиболее важны два из них — сила тока и напряжение. Ток измеряется в Амперах, а напряжение измеряется в Вольтах. Чтобы понять что это такое, представьте, что ваш провод это канал, а ток — вода текущая по нему. Так вот сила тока это скорость потока воды, а напряжение — уровень воды в канале. Для понимания дальнейшего текста этого хватит.
Теперь о стабилизаторах.
Заморачиваться на выпрямителях мы пока не будем — диод он диод и есть. Задача любого стабилизатора напряжения — получить напряжение, понизить его до заданного уровня и удерживать на этом уровне. По принципу действия стабилизаторы делятся на импульсные, линейные и шунтирующие. Шунтирующий стабилизатор «пускает лишнее напряжение мимо потребителя».
Простейший шунтирующий стабилизатор собирается из двух деталей — резистора и стабилитрона.
Стабилитрон, это такой забавный штук, который, когда напряжение меньше чем нужно, прикидывается что его (стабилитрона) нет (то есть якобы провод оборван), а когда напряжение больше, чем нужно, прикидывается проволочкой (то есть начинает свободно проводить ток). Представьте себе клапан с пружиной, вот принцип тот же. Работает это так. Вот напряжение, меньше чем нужно, стабилитрон ток не проводит, весь ток уходит потребителю. Воды мало, клапан закрыт. Вот напряжение почему-то повысилось и стало больше чем нужно. Стабилитрон начинает проводить ток, и все лишнее «проваливается» мимо потребителя через стабилитрон на массу. Воды много, клапан открылся и слил лишнюю воду. Таким образом, наше напряжение, наш «уровень воды» все время находится примерно на одном значении. Все бы ничего, но не бывает стабилитронов на большие токи. Этот клапан может быть только маленького диаметра. Поэтому сделать стабилизатор для большой силы тока только на стабилитроне — невозможно. Как с этим справляются расскажу позже.
Приделываем к нашему стабилитрону транзистор.
Транзистор это и есть тот самый клапан в бачке. Напряжение маленькое — стабилитрон отключен (говорится «закрыт») — ток открывает транзистор — ток идет через транзистор к потребителю, напряжение повысилось — стабилитрон открылся — ток слился на массу — транзистор открывать уже нечем — он закрылся — отключил источник от потребителя. Ваша любимая «КРЕНка» и есть такой вот линейный стабилизатор, только схема внутри нее посложнее. И все бы ничего но, сам принцип линейного стабилизатора подразумевает «преобразование лишнего тока в тепло». Шунтирующий стабилизатор «пропускает через себя только лишнее». А линейный — всё. Поэтому греется он гораздо больше. И если заставить его стабилизировать большие токи, то
греться он будет быстрее чем остывать. И быстро сгорит. И никакие радиаторы не помогут. А в мотоциклах очень большие токи (я говорю о японцах). Поэтому тот кто советует «сделать РР для мотоцикла на КРЕНке» — бредит. Импульсный стабилизатор действует по похожему принципу, только у него нет промежуточных состояний. Он либо подключает, либо отключает источник от потребителя. Подробности в википедии.
Теперь вернёмся к нашим мотоциклам.
Итак для начала я попробовал собрать классический линейный стабилизатор. Да, да, я наступил на все грабли, на которые можно было наступить. 20-ти амперный тошибовский транзистор шарахнул так, что слышно было на улице. Тогда вместо классического «биполярного» транзистора я применил так называемый «полевой». Полевые транзисторы свободно оперируют большими токами не особо при этом нагреваясь.
Моя первая схема имела следующий вид.
Транзистор VT0 выполняет функцию «чем больше напряжение питания, тем меньше напряжение он выдаёт», микросхема DA1 — «дёргает напряжение, управляющее полевым транзистором, чем меньше напряжение на входе, тем реже дёргает» микросхема DA2 — усиливает напряжение, управляющее полевым тразистором, а то ему с DA1 мало, ну а полевой транзистор VT1 уже выполняет роль того самого клапана в бачке унитаза и питает весь мотоцикл. И ничего. Не перегревается. Эту схему я изготовил в единственном экземпляре, и она работала. О дальнейшей ее судьбе мне ничего не известно. Но судя по тому, что рекламаций мне не высказали, наверно работала она удовлетворительно. Однако это получается импульсный стабилизатор. И у него есть главный недостаток импульсного стабилизатора — большие пульсации. Грубо говоря, напряжение на его выходе не 13 вольт, как надо, а «то много, то мало, а в среднем то что надо». Если мой друг Вася выпил при мне две бутылки пива, а мне не дал ни одной, то теоретически, мы вместе выпили по бутылке пива каждый, а практически Васе пора бить морду. Я показал эту схему лишь для того, чтобы обозначить «этапы большого пути».
Но эту схему собирать не надо.
Именно из-за пульсаций. Мой коллега предложил аналогичную схему с меньшим количеством деталей, но работающую по тому же принципу.
Её тоже сделали. И она тоже работала. Но и это импульсный стабилизатор со всеми своими пульсациями, поэтому от этой схемы так же отказались. Что ж, я стал искать дальше. Очень скоро я обнаружил, что производители японских мотоциклов используют шунтирующие стабилизаторы, но ревностно хранят тайну их устройства.
Вот все что мне удалось найти, листая официальную документацию.
Содержимое «Integrated Circuit» остаётся загадкой. Однако главный принцип ясен — роль шунтирующего стабилизатора (то есть «клапана, сливающего лишнюю воду»), выполняет деталь под названием «тиристор». Это мощный электронный «клапан», который открывается, если на его управляющий контакт пустить ток, а закрывается когда ток через него падает до нуля(почти). Именно этим и занимается Integrated Circuit, осталось додуматься что же у него внутри? Поискав еще, я обнаружил, что не один я заморачиваюсь этой проблемой, и, в общем повторяю путь других людей. Вот только большинство людей остановились на одном и том же этапе — прицепили к тиристору стабилитрон. Попутно изыскатели еще и наделали других ошибок.
Так что я продолжаю показывать схемы, которые собирать не надо :
В этой схеме к стабилитрону зачем-то прилеплен конденсатор большой ёмкости.
Конденсатор большой ёмкости замедляет процесс «переключения напряжения туда-сюда», в линейном стабилизаторе он нужен, здесь же он только мешает стабилитрону нормально работать. Кроме того в этой схеме есть та же проблема, что и в следующей.
В этой схеме на первый взгляд все неплохо. Но тут уже начинается физика с математикой.
Как я уже говорил раньше «стабилитрон это клапан который не может быть слишком большим». Добавлю: слишком маленьким тоже. То есть — вот у вас стабилитрон который должен открываться при напряжении 13 вольт. Но кроме напряжения у нас есть понятие силы тока. Так вот у любого стабилитрона есть минимальный ток, меньше которого он еще не работает, и максимальный ток, больше которого он уже горит. Такой же параметр есть и у тиристора. И они не совпадают. Среднестатистический стабилитрон начинает работать с 5-ти миллиампер и сгорает, если ток выше 30-ти миллиампер. А тиристору, чтоб открыться нужно миллиампер 15. Одному. Но генератор мотоцикла трёхфазный — выдаёт ток с трёх точек. Поэтому тиристоров-то у нас три!
А в этой схеме вообще применены «более другие клапана» под названием «симистор». Симистору, чтоб открыться, в зависимости от модели, нужно от 30-ти до 70-ти миллиампер. Одному. Дальше все зависит от резистора под стабилитроном — если он маленький — стабилитрон сгорит. Если большой — тиристоры не будут нормально открываться. Есть стабилитроны которые держат до 100 миллиампер. Но они начинают работать только с 50-ти. Дело в том, что мотоциклетный генератор выдаёт очень большой разброс напряжений. На холостых это вольт 10, зато на полном газу — 60 вольт не предел. Вспоминаем закон ома «чем больше напряжение, тем больше сила тока». Считаем. 10 вольт генератора делим на 330 ом резистора — получаем 30 миллиампер тока. Обычный стабилитрон уже на пределе. Мощный еще даже не приготовился работать. 60 вольт генератора делим на те же 330 ом — получаем 180 миллиампер. Оно конечно, тиристоры сразу же, за микросекунду «уронят» напряжение обратно, но все же… все же… Может увеличить сопротивление ? Давайте попробуем.
60 / 1200 = 50 миллиампер.
Вроде нормально. Но 10 / 1200 = ?
То-то и оно.
Кроме того в этой схеме есть лишние детали. Следующую схему помещаю просто для коллекции — в ней та же проблема.
К тому же на ней честно написано «Не для сборки !»
А вот эта схема на первый взгляд лишена всех вышеперечисленных недостатков.
Тиристору надо 20 миллиампер ? Стабилитрон работает в разбросе 5-30? Пожалуйста — каждому тиристору свой стабилитрон. Все довольны. Но только вот какая засада — даже если детали сделаны на одном заводе, в один день и на одном станке, они все равно чуть-чуть разные. Вы купите три стабилитрона на 13 вольт, а реально получите один на 12.9 второй на 13 третий на 13.1 вольт. Та же история будет с резисторами — их сопротивление будет отличаться ом на 5-10 в разные стороны. Кроме того генератор изготовлен тоже людьми. И поэтому выдает не абсолютно одинаковые напряжения на каждой точке а чуть-чуть да разные. В итоге какой-то из трёх стабилитронов будет открываться чуть раньше остальных. И открывать тиристор. И на этот тиристор ляжет основная нагрузка. Большая часть «лишнего» напряжения будет «сливаться» через один тиристор и он быстро сдохнет от перенагрузки. То есть эта схема вполне работоспособна при условии максимальной одинаковости деталей. Иначе она будет сильно греться и быстро сгорит. Делаем вывод — стабилитрон должен быть один, общий, и рулить всеми тремя тиристорами одновременно, но между ним и тиристорами должно быть что-то еще, усиливающее ток.
Через некоторое время я нашел вот эту схему.
В принципе ее можно делать. Она будет работать как надо. Но я ее делать не стал. Я перфекционист. Транзисторы, предлагаемые тут, держат ток 100 миллиампер, причём тиристорами-симисторами управляет только один из них — правый — Q2. Если использовать симисторы — 90 миллиампер «съедаться» ими, еще немного уходит на взаимодействие со вторым транзистором, сколько остаётся запаса? Не люблю я так, чтоб впритык. А если взять транзисторы по мощнее, то стабилитрон их «не раскачает» как следует. Опять же — деталей в схеме много, паять ее долго и муторно. Надо двигаться дальше. Надо сказать что тогда я много спорил с автором одной из выше расположенных схем — Dingosobak-ой именно на счёт стабилитрона, и вот я, плюнув на всё, начинаю разрисовывать свой собственный вариант, но тут, Dingosobaka присылает мне схему которую получил от GogiII
Здесь все нормально, за исключением некоторых номиналов резисторов — резисторы R1 и R2 надо уменьшить килоОМ так до трёх, а то на опять-таки многострадальный стабилитрон идёт слишком маленький ток. (Схема требует пересчета многих номиналов, но ввиду её невостребованности делать это никто не собирается — поэтому относитесь к ней как к экспонату в музее). В этой схеме маленький стабилитрон «качает» маленький транзистор, маленький транзистор «качает» транзистор побольше, а большой транзистор «рулит» мощными симисторами — он свободно держит ток в 1000 миллиампер. То есть 1 ампер. Вот это я называю «запас» ! К тому времени схем накопилось много и надо было их как-то друг от друга отличать. Этой схеме я присвоил название исходная .
Эту схему я делал. Она работает. Её делали и другие люди. И она у них работает. На этом бы успокоиться, но — нет. Схема-то, для тех, кто «не в теме», сложная. И я стал искать пути упростить изготовление схемы без потери функциональности. Сначала я вознамерился приспособить автомобильное РР к мотоциклу. Исходил я из того что автомобильное РР по сути выполняет ту же функцию, что и Integrated Circuit, с той лишь разницей, что автомобильное РР управляет обмоткой возбуждения, а мотоциклетное — тиристорами-симисторами. Вот что в итоге у меня получилось:
Сначала собираем блок тиристоров-симисторов.
Затем берем автомобильное РР, выкусываем детальки, зачёркнутые крестиками, и впаиваем новые, отмеченные синим.
Внимание ! Нужно реле зарядки под названием 121.3702 . Всяческие 121.3702 -01 , 121.3702 -02 и 121.3702 -03 не годятся !
В зависимости от типа применяемых тиристоров-симисторов придётся подобрать тот резистор, что справа (как считать-подбирать резистор написано в конце статьи). По сути, мы просто собираем предыдущую схему GogiII-Dingosobaka, только с минимальными трудозатратами и максимальным использованием готовых изделий. Настроение было игривое, поэтому эта схема получила название брутальная . Эту схему я делал. Она работает. Её делали и другие люди. И она у них работает. Дальше я стал делать ту же схему но задался целью найти готовый Integrated Circuit не в виде «РР от жигулей», а в виде готовой законченной микросхемы. И нашёл. Аж три штуки.
Схема приобрела вот такой вид.
За красоту и аккуратность схема получила название гламурная. Эту схему я делал. Она работает. Её делали и другие люди. И она у них работает. Но тут-то и возник парадокс. Почти у каждого из вас есть дома такая микросхема. В музыкальном центре. Она управляет светодиодными индикаторами. Но кто-нибудь хоть раз видел магнитофон у которого сдох светодиодный индикатор ? Ну не горит она, эта микросхема. Не с чего ей гореть. А раз не горит, значит ее не покупают. А раз не покупают, значит не везут !
Копеечную микросхему купить практически невозможно ее нет в магазинах. Но именно эту схему я собрал себе как запасную. Родное РР у меня пока (тьху-тьху-тьху) живо. И я стал думать дальше. Во всех предыдущих схемах используются тиристоры. Можно использовать и симисторы. Но именно можно а не обязательно. Напомню принцип работы тиристора — на «палочку» подключили массу, на «треугольничек» — плюс, если на управляющий контакт подать плюс — тиристор откроется, если минус — закроется. Только так и никак иначе. Поэтому я не могу использовать с тиристорами очень распространённую микросхему TL431 (она же КРЕН19) — тиристоры, чтобы открыть их, надо подключать к плюсу, а TL431 подключает к минусу. Сначала я пошёл по проторённому пути, и воткнул между TL431 и тиристорами переходной транзистор.
Продолжая модную тогда тему «падонкаффскаго езыка» я назвал схему готичная. Эту схему я делал. Она работает. Её делали и другие люди. И она у них работает. Но (!) больше я этого делать не буду. Смысл ? Опять много деталей. Меняем шило на мыло. Ну раньше было два транзистора, теперь одна трёхногая микросхема и один транзистор. Разницы-то? Хотя в этой схеме можно вместо стабилитрона с резистором поставить один переменный резистор, тогда появится возможность плавно регулировать напряжение, но переменный резистор это ненадёжная деталь. Особенно в условиях мотоцикла. Спустя почти год (я сделал эту схему в июле 2007-го) ребята из Саратова практически повторили эту схему, применив хоть и другие, но аналогичные детали.
Схема хороша, но сохраняет главный недостаток — много деталей. Микросхема, которую применили саратовчане (так называемый «супервайзер»)держит совсем уж мизерный ток, поэтому они усилили ее дополнительным транзистором. (Вот что непонятно — неужели в Саратове микросхема TL431 это большая проблема чем применённая ими PST529 ?) Когда я начинал, я смотрел в сторону PST529 и подобных, но отказался от них потому что они требуют большого количества дополнительных деталей. А моя задача была — свести количество деталей к минимуму, сохранив достойную функциональность. Вот тут видно как мне предлагают микросхему типа «супервайзер» а я от неё отказываюсь.
Через несколько лет Dyn предложил свой вариант «готичной»:
И успешно её изготовил. Деталей опять много, но ему было не лень.(да, чего уж там — на две три детали то больше… Если кого то интересует изготовление этой схемы — по ссылке выше описание и там же указаны номиналы деталей. Только я немного ошибся — R6 R7 надо поменять местами. Dyn)
Ну а пока я, с подачи Dyn-a, стал изучать симисторы. И обнаружил принципиальное их отличие от тиристоров. А именно — им совершенно не обязательно «на палочку подключили массу, на треугольничек — плюс, открывать плюсом». Им вообще пофиг какая полярность куда подключена. Это резко меняло дело и открывало новые горизонты. Еще раз напомню — все предыдущие схемы рассчитаны под тиристоры . В них можно использовать симисторы, но не обязательно. А я сделал схему, которая будет работать только с симисторами. И в ней симисторы работают в удобном для себя режиме.
В итоге схема приняла такой вид.
В уже сложившейся традиции схема была названа зач0тная. Ещё раз отмечу — с этим вариантом Integrated circuit можно использовать только симисторы, тиристоры использовать нельзя ! И включаются эти симисторы не так как на всех предыдущих схемах.
То есть взять эту схемку и пришпилить к ней «силовой блок» из прeдыдущих схем — нельзя! Запас по току правда не очень велик — TL431 держит всего 150 миллиампер, но все же это вполне допустимо. Но, как уже отмечалось, я — перфекционист и всё люблю делать с запасом, поэтому я заменил TL431 на классический нижний ключ ULN2003. (Так же можно использовать аналог TD62083). Эта микросхема есть в продаже, работает в этой схеме в своём нормальном режиме и держит ток 500 миллиампер. C этой деталью схема упростилась уже до полного безобразия, а так как принцип не поменялся, получила название зач0тная-2. Эти схемы я делал и делаю до сих пор. И они работают. Их делают и другие люди. И у них эти схемы так же работают.
| Регулятор напряжения 20 Ампер, 5 контактов | Регулятор напряжения 30 Ампер, 7 контактов |
Некоторое время назад товарищ Poner предложил использовать вместо ключа оптореле.
Собраный им образец показал свою работоспособность, хотя и чуть худшие характеристики.
От себя добавлю, что не вижу причин, почему бы не использовать в качестве ключа любой подходящий полевой МОП транзистор (MOSFET) .
После прочтения всей этой моей писанины, у вас наверняка накопились вопросы. Постараюсь на них ответить.
Многие спрашивают, почему я пишу «тиристоры» а на схемах рисую симисторы BTA26 ?
Причина проста — из-за лени. Большинство тиристоров-симисторов нельзя использовать без прокладок и неметаллических винтов! А вот симисторы BTA16-24-26-41 — можно. Если же использовать другие тиристоры-симисторы (25TTS, BT152, BT225 и т. д.) то приходится ставить каждый на прокладку, да прикручивать его неметаллическим винтом, да следить, чтоб не замкнуло, это так лениво.
Так же многие спрашивают какие можно еще применять тиристоры-симисторы. Да в общем-то любые, рассчитанные на ток не меньше 20-ти ампер. Вот прям прийти в магазин и сказать «дайте мне три тиристора или симистора ампер на двадцать.» Вообще-то можно и меньше (10-15 ампер), но как уже отмечалось — лично я люблю все делать с запасом. Кроме того, чем на меньше ампер рассчитан тиристор-симистор тем больше он будет греться.
Только если использовать симисторы, то для схем «исходная», «гламурная», «брутальная» и «готичная» годятся не любые симисторы а только четырёхквадрантные (4Q). Ещё бывают трёхквадрантные (3Q или hi-com) и они для вышеназванных схем не годятся.
А вот для схем «зач0тная» и «зач0тная-2» не только подходят любые симисторы — и 4Q и 3Q, но 3Q даже предпочтительнее, так как будут меньше нагреваться.
Но самый лучший симистор для наших целей это конечно BTA26 (он же ВТА24 в другом корпусе). Он подходит ко всем схемам, надёжен и недорог.
К тому же выпускается в двух вариантах BTA26бла-бла-бла B это 4Q, а BTA26бла-бла-бла W это 3Q.
Кроме того, под неизвестно-какие тиристоры-симисторы потребуется пересчитать номиналы резисторов, иначе тиристоры-симисторы будут сильно греться и в итоге сгорят.
Разберём этот момент на примере симисторов BTA140.
Открываем даташыт (ссылка)
Ищем в таблицах параметр I GT (Gate Trigger Current) видим максимальное значение 35 миллиампер.
Чуть-чуть «откатываемся назад» от максимального значения, чтобы не грузить симистор, и считаем:
14 вольт / 0.03 ампер = 470 ом.
То есть в управляющем контакте одного симистора BTA140 должно быть 470 ом.
То есть если взять схему «зачотная», то все резисторы между микросхемой и симисторами должны быть по 470 ом.
Если взять схему «брутальная» — по 360 а общий резистор в переделанном РР от жигулей — 110 ом.
Единственно чего нельзя делать — это ставить один общий резистор на все три тиристора-симистора, а их управляющие контакты собирать в один пучок. Тогда между тиристорами-симисторами возникнут паразитные связи и всё пойдёт в разнос. У каждого тиристора-симистора должен быть свой «персональный» резистор хотя бы ом на 70, а остальное может быть общим.
Короче, купив тиристоры-симисторы, уточняйте все эти моменты по документации на сайте оллдаташыт !
Часто меня спрашивают какой стабилитрон нужно применять в схеме.
Стабилитронов много, и многие годятся, но нужно учитывать следующие моменты:
Стабилитрон нужен на правильный ток. То есть минимальный ток стабилитрона должен быть не больше 5-ти миллиампер, а максимальный — не меньше 15-ти. Причём эти токи взаимосвязаны, рабочий участок стабилитрона обычно равен 20-30 миллиампер, то есть если у стабилитрона максимальный ток 50 миллиампер, то его минимальный ток будет миллиампер 50-30=20, то есть такой стабилитрон не годится. В магазинах частенько обозначают стабилитроны по мощности, например «13 вольт 0.5 ватта».
Это значит, что максимальный ток стабилитрона 0.5W / 13v = 30 миллиампер. Значит у этого стабилитрона минимальный ток будет около 1 миллиампера, и такой стабилитрон подойдёт.
Стабилитрон нужен на правильное напряжение, то есть на 14 вольт. Вольт туда — вольт сюда на стабилитроне, аукнется полутора вольтами на выходе схемы. Если стабилитрона на 14 вольт под руками нет, можно набрать его из нескольких стабилитронов в сумме (7+7 6+8) или добавить нужное количество любых маломощных кремниевых диодов в прямом включении, из расчёта, что 1 диод добавляет к стабилитрону 0.7 вольта. Например к стабилитрону на 13 вольт нужен 1 диод вроде 1N400*, КД521 , КД522 , КД509 , КД510 итд. C тем же успехом вместо диода можно использовать второй такой же стабилитрон. С точки зрения сборки это даже предпочтительнее — взял два стабилитрона на 13 вольт, спаял метками друг к другу, воткнул в схему любой стороной, и вопрос закрыт.
Теперь пару слов о той части мотоциклетного РР о которой мы еще не говорили — о выпрямительной. Токи потребляемые мотоциклом исчисляются десятками ампер, поэтому диоды надо применять мощные. Если объем двигателя кубиков 400-600, то вполне хватит 30-ти амперных диодов. Я обычно применяю готовый 36-ти амперный диодный мост (сборка на 6 диодов) 36MT. Но если объём двигателя большой — 36МТ не справится. Зависимость проста — большой двигатель труднее крутить стартером, значит стартер ставится более мощный, чтоб его крутить нужен мощный аккумулятор, значит он потребляет большой ток при зарядке. Для того чтоб не рисковать надо использовать 40-ка а то и 50-ти амперные диоды. Например 40CTQ 50HQ 52CPQ и т. д.
Вот например вариант «зач0тной-2» на трёх 50-ти амперных мостах KBPC5006 (они же MB506) и трёх симисторах BTA41 (все резисторы по 300 ом).
Источник: moto-electro.ru
Текст отредактирован, орфография и пунктуация сохранены, все оригинальные ссылки сохранены.
Регулятор напряжения генератора ВАЗ 2110
В схему электрооборудования автомобиля входит такое устройство, как регулятор напряжения генератора ВАЗ 2110. В его задачу входит ограничение выходного напряжения генератора и доведение его до оптимальных значений в соответствии с параметрами бортового оборудования. В этой статье мы расскажем, как работает это устройство, какие для него характерны неисправности, как проверить и заменить. Также мы дадим вам подробные рекомендации, которые позволят вам продолжить движение при неисправном регуляторе.
Что такое регулятор напряжения генератора?
Регулятор напряжения представляет собой реле, которое в нужные моменты времени замыкает и размыкает электрическую цепь. В автомобилях данное реле работает для ограничения выходного напряжения. Дело в том, что генератор с определенной частотой вращения ротора может вырабатывать конкретное напряжение. Так как частота вращения ротора постоянно зависит от частоты вращения коленчатого вала, то и напряжение меняется соответственно. Для удержания заданного напряжения было разработано специальное устройство, которое помогает создать выходное напряжение в пределах 12 – 14 Вольт.
Первое реле напряжения выполнялось в виде электромагнита, которое с изменением входной величины размыкалось, а при падении напряжения снова замыкалось, таким образом, напряжения в электрической цепи бортовой системы удерживалось в строго заданном диапазоне. Такой диапазон необходим для корректной работы электрических приборов. Если увеличить величину напряжения до значений, превышающих номинальные, то прибор попросту выйдет из строя.
Другим этапом развития механического реле стало появление полупроводникового устройства, которое работает намного точнее и надежнее. Полупроводниковое реле имеет меньшие габариты и специальный сигнализатор, который говорит о том, работает ли прибор или он вышел из строя.
Главным отличие механического реле от полупроводникового – это возможность проведения регулировок. Если выходное напряжение питающей цепи изменилось, то, изменяя положение специального устройства, можно задать новые величины, которые позволят работать реле еще долгое время.
При выходе из строя реле регулятора, оно подлежит только замене!!!
Неисправности и проверка регуляторов на ВАЗ
В процессе эксплуатации регулятор напряжения может выйти из строя. В автомобилях ВАЗ 2110 всех выпусков применяется полупроводниковое реле, которое имеет в своем составе графитовые щетки генератора. Неисправность реле может привести к следующим последствиям:
- Выход из строя всех приборов сети автомобиля. Обычно, первым делом перегорают все лампы световых приборов. Если вдруг это произошло — реле вышло из строя, так как выходное напряжение превысило номинальные значения.
- Перезаряд аккумулятора. Перезарядка гальванического элемента также недопустима. Это может привести к закипанию электролита и последующему повреждению аккумуляторной батареи.
- Малая зарядка. Как говорят многие автолюбители, происходит «недозаряд». Слабая аккумуляторная батарея не сможет в полной мере обеспечить надежный пуск двигателя.
Всего встречаются только две неисправности реле регулятора напряжения. Таковыми являются: отказ работы реле (зарядка не происходит, или происходит перезаряд батареи) и его некорректная работа (реле работает, но пропускает слишком маленькое напряжение, которого недостаточно, чтобы зарядить аккумуляторную батарею). Обо всех неисправностях реле можно узнать по многим внешним признакам, а также с помощью диагностики.
Самый надежный способ проверить регулятор напряжения – это замерить электрическую величину на клеммах аккумуляторной батареи при запущенном двигателе на холостом ходу. Нормой напряжения принято считать значения от 13,5 до 14,2 Вольт. Если уровень напряжения превышает эти значения или имеет более низкие, значит, регулятор напряжения вышел из строя и подлежит замене.
Помимо этого, существуют и другие признаки отказа реле в работе, после которых обычно и начинает проверка устройства:
- Сработала контрольная лампа зарядки при работе двигателя. С увеличением числа оборотов лампа гаснет.
- Тусклый свет фар во время работы двигателя. Точно также, с увеличением числа оборотов можно наблюдать более яркое свечение.
- Слишком яркий свет фар и последующее перегорание ламп также указывает на некорректную работу реле.
- Если заряда аккумулятора хватает на малое число пусков, значит, реле не обеспечивает необходимого заряда в полной мере.
Что делать, если реле напряжения вышло из строя?
Бывает такое, что реле вышло из строя в самый неподходящий момент, когда до дома еще ехать, а аккумулятор не заряжается. Емкость аккумулятора при экономном режиме может обеспечить довольно длительную работу двигателя, что позволит вам без проблем добраться до места ремонта. Ниже мы приведем список рекомендаций, которые помогут вам доехать, как это называется, «на аккумуляторе» и не заглохнуть.
- Если происходит перезаряд аккумуляторной батареи, то необходимо выключить реле из цепи. Для этого, с него снимаются контактные провода и остаются висеть. В случае с «десяткой», достаточно выдернуть штекер с проводом из разъема щеток генератора. Таким образом, отключается зарядка аккумулятора, и дальнейшее движение будет уже не во вред батарее.
- Многие специалисты предлагают идти и по другому пути – отключить обмотку возбуждения генератора. Для этого вытаскивается соответствующий предохранитель. Однако, это можно делать, если вам известно, где находится данный предохранитель.
- Если происходит слабая зарядка аккумулятора, то для паники причин практически нет. Чтобы добраться до места назначения, необходимо поддерживать большие обороты, чтобы, хоть немного, но доводить значение напряжения до номинального. Перед остановкой двигателя, рекомендуется несколько секунд с помощью педали газа поддерживать обороты на уровне 3000 об/мин. Так вы подготовите аккумулятор к следующему пуску.
- Старайтесь не пользоваться музыкой, электрическими стеклоподъемниками, светом фар (особенно дальним светом), а также прочими электрическими приборами, если их применение не является необходимым. Это хорошо сэкономит заряд аккумулятора.
Замена регулятора генератора на ВАЗ 2110
После обнаружения всех вышеперечисленных неисправностей, необходимо произвести замену реле. Для этого необходимо точно знать, какое именно реле установлено на вашем автомобиле. Дело в том, что в зависимости от модели автомобиля, применяются и разные генераторы. Модификации ВАЗ 2110 тоже имеют разные генерирующие устройства.
Условно регуляторы можно разделить на два вида: для инжекторных автомобилей и карбюраторных. Конструктивных отличий у них мало, а вот параметры, на основе которых они работают, могут различаться.
После определения типа реле, выполняется приобретение точно такого же нового регулятора. Затем, отключить минусовую клемму аккумулятора и демонтируйте штекер из разъема реле. Открутите два шурупа крепления реле и открутите гайку проводов массы. Демонтируйте старые щетки, а на их место установите новые. Монтаж производится в обратном порядке.
На этом замена регулятора напряжения ВАЗ 2110 завершена.
Реле регулятора напряжения генератора своими руками: схема
Стабилизатор напряжения в бортовой электросистеме автомобиля – самый важный узел без всякого преувеличения. От качества его работы будет зависеть не только стабильность и длительность срок эксплуатации аккумулятора. При этом даже вполне исправное устройство стабилизации не всегда дает гарантию соответствия напряжения и качества питания электросети автомобиля. Нередко автолюбители задаются вопросом как сделать реле регулятор напряжения генератора более надежным – обратиться к специалистам СТО, собрать или усовершенствовать самостоятельно? Вариантов много.
Современные стабилизаторы
На современном автотранспорте, как правило, устанавливаются автоколебательные реле. Они работают по принципу отключения питания катушки возбуждения при достижении напряжения верхнего предела 13,5-13,8 В и подключения при нижнем пороге напряжения 14,5-14,6 В.
Таким образом, выходное напряжение постоянно колеблется. Теоретически это не считается недостатком, так как напряжение не выходит за допустимые рамки. Все же это не совсем безопасно. Наверняка опытные водители знают, что слабым местом у этого вида реле являются переходные моменты, когда резко меняются обороты ротора или нагрузочный ток. Особенно неблагоприятный момент возникает при большом токе нагрузки на малых оборотах. В эти моменты колебания напряжения часто превышают верхний порог. За счет кратковременности таких скачков аккумулятор не выйдет со строя сразу, но каждый раз его емкость и соответственно ресурс сокращается.
Решают эту проблему по-разному. Иногда автолюбители просто меняют автоколебательное реле на устаревшее контактно-вибрационное. Более оптимальным решением станет заменить реле на широтно-импульсный стабилизатор или модернизировать «родной» с помощью небольших дополнений.
ШИ-стабилизатор
Широтно-импульсные стабилизаторы характеризуются более стабильной работой, то есть в сеть автомобиля подается почти постоянное напряжение, а небольшие отклонения в пределах нормы носят плавный характер. В схеме устройства использованы те же детали, что и в оригинале, но в то же время включена микросхема К561ТЛ1. Это позволило собрать мультивибратор и формирователь коротких импульсов на 1-м узле. Также упрощен узел управления выходным ключом за счет применения полевого транзистора, повышенной мощности.
Основные узлы:
Цикл работы стабилизатора
С включением зажигания на выходе триггера DD1.1 появляется низкий логический уровень. В следствии, этого током зарядки конденсатора СЗ открывается транзистор VT1. Он в свою очередь начинает подавать на входы элемента DD1.2 высокий уровень, единовременно разряжая конденсатор С4. С появлением на выходе низкого уровня DD1.2 открывает полевой транзистор VT3. Ток с вывода стабилизатора протекает обмотку возбуждения генератора.
После прекращения импульса на выходе DD1.1 образуется высокий уровень и транзистор VT1 закрывается. Происходит зарядка конденсатора С4 током, проходящим через резистор R5 от генератора, который управляется транзистором VT2. В то время как напряжение на конденсаторе С4 опуститься до нижнего предела переключения триггера DD1.2, он переключится. На его выходе возникнет высокий уровень, который закроет транзистор VT3. В целях защиты входных цепей микросхемы DD1 напряжение конденсатора С4 ограничивается диодом VD4, что при его последующей зарядке не приведет к переключению DD1.2. Когда же на выходе генератора снова формируется импульс низкого уровня, процесс начинает повторяться.
Таким образом, стабилизация осуществляется длительностью включенного состояния полевого транзистора, а процессом управляет измерительное устройство, а также генератор тока. Когда возрастает напряжение на выводе генератора нарастает ток коллектора транзистора VT2. При увеличении ампеража конденсатор С4 начинает заряжаться быстрее и продолжительность включенного состояния транзистора VT3 уменьшается. В следствии ток, который протекает через обмотку возбуждения генератора уменьшается и, конечно же, уменьшается выходное напряжение генератора.
При понижении напряжения на выводе от генератора ток на коллекторе транзистора VT2 снижается. В результате время зарядки конденсатора С4 возрастает. Это приводит к более длительному периоду включенности транзистора VT3 и ток, который протекает через обмотку возбуждения генератора, возрастает. Выходное напряжение генератора также увеличивается.
Широтно-импульсный стабилизатор своими руками
Хотя эффективность представленного реле и его серийного производства устройство трудно найти в продаже. К тому же узнать о нем что-либо у продавцов консультантов не всегда удается. Поэтому если есть опыт в радиотехнике, реле регулятор напряжения генератора можно собрать своими руками.
Для приведенной выше принципиальной схемы можно применить следующие элементы и их альтернативные замены.
Модернизация регулятора напряжения
Это еще один вариант улучшить качество работы реле и устойчивость его к переходным моментам. За основу взято стандартное реле 50.3702-01, в схему которого добавили всего один резистор и конденсатор.
На схеме доработка обозначена красным цветом и, как видно, не требует больших усилий и особого опыта в радиоэлектронике. При увеличении напряжения в бортовой электросети, конденсатор С2 начинает заряжаться. При это часть тока протекает через базу транзистора VT1 и по величине пропорционален скорости роста напряжения. Это приводит к открытию транзистора VT1 и закрытию транзисторов VT2 и VT3. При этом происходит спад тока в катушке возбуждения, причем более ранний, чем без дополнительной установленной цепи. Это позволяет значительно уменьшить колебания напряжения в сети или вовсе их исключить. То же самое касается и снижения напряжения. Другими словами, рамки допустимого напряжения сужаются, а плавность стабилизации повышается.
На данной схеме также можно внедрить еще одно рациональное предложение. Как известно, выходное напряжение генератора оптимизируется в зависимости от окружающей температуры и зимой должно быть выше на 0,8 В, достигая где-то 14,6 В. По стандарту сезонная подстройка выполняется снятием или установкой перемычек S1, S2 и S3. Установка перемычек исключает из схемы резисторы R1, R2 и R3 и напряжение на выходе возрастает. При снятии перемычек транзисторы снова включаются в работу и напряжение падает. Чтобы этого не делать, упомянутые транзисторы можно заменить одним подстроечным и регулировать выходное напряжение проще и с большей точностью.
Читайте также:
самые распространенные ошибки — Российская газета
Слово генератор происходит от латинского generator (производитель) и представляет из себя узел, который преобразовывает механическую энергию в электрическую, обеспечивая постоянный и непрерывный заряд аккумулятора при работающем двигателе, а также подающий электропитание во время запуска мотора, когда стартер потребляет большое количество электроэнергии. При этом существует несколько простых способов «приговорить» генератор, совершив любую из нижеперечисленных ошибок.
Невнимание к аккумулятору
Нередко многие узлы автомобиля выходят из строя от банального невнимания, а именно нежелания хотя бы изредка поднимать капот и смотреть, что происходит в моторном отсеке. При таком раскладе вполне можно недосмотреть, что вы эксплуатируете автомобиль с неисправной или ослабленной клеммой или, как еще говорят, с плохой или пропавшей массой».
Из-за этого генератор начинает работать под большой нагрузкой, не выдавать заявленное напряжение и разогреваться до нештатных температур.
Не менее часто проблемы с генератором возникают, когда вы используете старый или поврежденный аккумулятор, в одной или нескольких «банок» которого имеет место короткое замыкание. В этом случае «гена» становится мощной паразитной нагрузкой в цепи генератора. Он опять-таки начинает перегреваться и рано или поздно выходит из строя — сгорают реле-регулятор, диодный мост, обмотка ротора и статора. А случается и такое — вы даете «прикурить» соседу по парковке, а в этот момент двигатель вашего автомобиля работает.
В этом случае генератор и электронный блок-контроллер электропитания получат экстремальную нагрузку от стартера второго автомобиля, и генератор, равно как блок-контроллер электропитания, могут не вынести издевательства. Ну и совсем, казалось бы, нелепый, но встречающийся сценарий — это когда при «прикуривании» или установке нового аккумулятора путают клеммы. При самом оптимистичном сценарии вам придется менять плавкие предохранители. Однако случается, что «переплюсовка» убивает диодный мост генератора, статор реле-регулятор и провода.
Залить генератор
Вывести генератор из строя с помощью воды вполне можно при мойке двигателя. Причем тут все зависит о того, как долго и как активно вы ездили, прежде чем приехали на мойку.
Из-за того, что в процессе езды генератор сильно нагревается, попадание воды на этот узел вызовет резкое охлаждение, и как вариант — появление трещин внутри изоляционного материала обмоток статора либо диодов.
А это в свою очередь может привести к коррозии диодного моста, окислению контактов диодов и как следствие — поломке генераторного устройства. Кто-то скажет — но ведь генератор заизолирован от воды. Иначе как бы джиперы форсировали глубокие броды!
Однако это верно, если речь идет о генераторе в хорошем состоянии — как минимум с лаком на обмотке статора. Если же в обмотке есть скрытые дефекты, «купание» «гены» может поставить на его дальнейшей работе точку. Кроме того, генератор боится соленой воды, грязи и масла. К примеру, подтекающий из сальников лубрикант может просочиться внутрь генератора, после чего графитовые щетки пропитаются маслом и станут жесткими.
Все это может спровоцировать искрение щеток, их быстрый износ, а также перегрев регулятора напряжения и блокировку щеток. Кроме того, сформировавшаяся пастообразная масса может стать токопроводной. А это значит, что при скоплении замасленных элементов между коллектором ротора и корпусом генератора вполне может произойти короткое замыкание.
Увеличение числа энергопотребителей
Нередки случаи, когда генератор сжигают меломаны, происходит все примерно следующим образом. Любители громкой музыки устанавливают в небольшую «легковушку» серьезный сабвуфер и множество динамиков без доработки штатной электрики автомобиля.
В результате при воспроизведении треков в стиле «тынц-тынц» в электросети возникают пиковые скачки, резко повышается токопотребление, генератор начнет сильно перегреваться и в конце концов выйдет из строя.
Чтобы исключить такой сценарий, не устанавливайте такую технику самостоятельно, а обратитесь к специалистам. Они, вероятнее всего, подключат усилитель через конденсатор (он сгладит скачки энергии) или установят более мощный или дополнительный генератор.
Или, как вариант, штатный генератор может сгореть на бездорожье, после того как джиперы некорректно задействуют лебедку, например, поднимая обороты двигателя в надежде «добыть» из генератора побольше электричества.
Отсюда правило, которое хорошо знают любители «оффроуда» — «лебедиться» нужно на холостых оборотах двигателя или чуть выше холостых, именно для того, чтобы сберечь генератор. Можно также поступить по следующей схеме — на время выключить лебедку и только тогда добавить оборотов, чтобы подзарядить аккумулятор.
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 генерирующей энергии катушке и сравнивая его со стабильным эталоном. Затем сигнал ошибки используется для корректировки среднего значения тока возбуждения.
Некоторые небольшие 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 для поддержания выходной мощности в более жестких пределах в большинстве моделей используется 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 уменьшается, продолжая течь 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 теоретически «Q» также может работать в линейном режиме, но его тепловыделение будет увеличиваться.
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 General Motor US3376496 для трехфазных систем и Honda US6522106.
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» только для технической справки, без каких-либо гарантий и обязательств любого типа, явных или подразумеваемых, и не является профессиональной консультацией — прочтите наш полный отказ от ответственности.
Автоматический регулятор напряжения для генераторов
MTS Power products — уважаемый поставщик генераторов как для промышленных, так и для коммерческих нужд.МТС эксплуатируется более трех десятилетий во всем регионе Южный Флорида. Автоматический регулятор напряжения для генераторов служит для поддержания постоянного значения мощности излучения в каждой точке во время его использования. Скорее всего, если вы вложили средства в генератор энергии, он должен иметь источник электричества, если оно должно отключаться; это гарантия на случай возникновения ситуации. Генератор — фантастическая мера защиты для вашего дома или бизнеса, но фактор, который многие люди непреднамеренно упускают из виду, — это защита самого генератора; Регулятор напряжения может значительно помочь в решении этой проблемы.
Автоматический регулятор напряжения для генераторов является незаменимой частью поддержания надлежащих функциональных возможностей генератора, а также общего срока службы продукта. Наша команда опытных экспертов может установить автоматический регулятор напряжения для генераторов для вашей уже надежной генераторной системы, чтобы также повысить ее эффективность. как отказоустойчивость. Мы предлагаем обширные возможности настройки, чтобы удовлетворить любые стандарты ваших требований. Наши укомплектованные персоналом электрические и машиностроительные подразделения могут предоставить и установить модернизацию генераторов, например:
- Генератор ATS и органы управления двигателем
- Генераторные автоматические выключатели
- Усилитель дополнительного возбуждения генератора
- Зарядные устройства для генераторов
- Регуляторы генератора
Оптимальные условия работы автоматического регулятора напряжения для генераторов: выходная электрическая мощность составляет 150 Вт при напряжении-токе 3 ампера или менее.Автоматический регулятор напряжения для генераторов отслеживает и изменяет выходное электрическое напряжение для повышения эффективности и оптимизации мощности. АРН может остановить перегрев ключевых элементов вашего генератора, не допуская чрезмерного повышения напряжения. Это обычная проблема для таких деталей, как батареи генератора, и если ее не устранить, она снизит производительность вашей системы и начнет сокращать ее полный срок службы. Если компания MTS Power Products умело установит автоматический регулятор напряжения в вашу систему, это решит эту распространенную проблему и поможет избавить вас от непомерных затрат, связанных с полной заменой вашей системы генератора.
Если ваша генераторная установка испытывает постоянные колебания входного напряжения из-за таких факторов, как изменения требований к силовой нагрузке или необходимость работать в течение продолжительных периодов времени, то автоматический регулятор напряжения для генераторов — одно из лучших вложений, которые вы можете интегрировать в свою систему. Установка надежного AVR гарантирует, что ваша система защищена, давая вам уверенность в том, что она выйдет из строя, когда это будет больше всего необходимо, и будет иметь максимально возможный срок службы, когда речь идет о том, как долго система сможет работать.Внезапные скачки и падения напряжения могут нанести вред не только вашему генератору, но и приборам, которые он питает. Если ваш генератор может повредить ваше ценное оборудование, когда он питает его, он начинает терять свою привлекательность. Позвольте MTS защитить ваш генератор, чувствительную электронику и избавить вас от расходов на замену, которых можно избежать в будущем. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы запланировать обслуживание и ответить на ваши потребности и вопросы.
Facebook | Twitter | Google+ | YouTube
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 отсечения 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 генераторы выходят и преобразуют это переменное напряжение 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, производимый регулятором 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. На правильном выходе напряжение, при неизменной нагрузке на генератор, регулятор напряжения приходит в состояние равновесия, при котором он производит ток, достаточный для держите генератор на выходе с правильным напряжением.
Если добавить нагрузку на генератор, первое, что произойдет, это то, что выходное напряжение немного падает.Регулятор напряжения генератора увеличивает количество производимого тока, повышающее напряжение до нужного значения уровень. Если снизить нагрузку на генератор, произойдет обратное. Выходное напряжение повышается, а регулятор напряжения уменьшает количество Постоянный ток, который он производит, и напряжение падает.
Как заменить регулятор напряжения вашего генератора (АРН) — продукты WEN
Следующее видео и пошаговые инструкции научат вас, как заменить угольный регулятор напряжения вашего генератора.Перед запуском убедитесь, что ваш генератор выключен, и никогда не выполняйте техническое обслуживание работающего генератора. Убедитесь, что топливный клапан находится в положении ВЫКЛ, чтобы остановить подачу топлива в карбюратор.
Обязательно обратитесь к руководству оператора за конкретными инструкциями для вашего генератора. Это руководство следует использовать как источник дополнительной информации; не как альтернатива мануалу. Если у вас возникнут дополнительные вопросы, свяжитесь с нами.
Если ваш генератор включается, но не генерирует мощность, вот несколько быстрых и простых шагов, которые помогут диагностировать и устранить проблему.Во-первых, мы проверим угольные щетки на предмет коррозии или поломки. Если проблема не в этом, мы заменим регулятор напряжения, чтобы наш генератор снова заработал.
Примечание. Регулятор напряжения находится в нижней левой части головки генератора. Хотя генераторы WEN бывают разных форм и размеров, приведенные ниже инструкции будут примерно одинаковыми для всех моделей генераторов.
1. Снимите крышку с головки генератора.Вы найдете держатель угольной щетки, расположенный вверху в центре этого отсека.
2. Отсоедините положительный и отрицательный контакты от держателя, а затем выверните винт.
3. Снимите держатель угольной щетки. Теперь у вас есть четкий обзор угольных щеток. Если ваши кисти выглядят проржавевшими или застрявшими в нижнем положении, то они, вероятно, являются корнем проблем вашего генератора. Чтобы просмотреть видео-руководство по замене угольных щеток вашего генератора, нажмите здесь. Если ваши щетки не выглядят проржавевшими или изношенными, проблема, вероятно, кроется в регуляторе напряжения, и вам следует перейти к следующему шагу.
3. Найдите регулятор напряжения, он находится в нижней левой части головки генератора. Выверните винты, удерживающие регулятор на месте. Отсоедините быстроразъемный соединитель, чтобы освободить регулятор.
Примечание. Нет никаких физических признаков того, что регулятор напряжения не работает, так как все его проблемы будут существовать внутри.
4. Подсоедините новый регулятор напряжения к быстроразъемному соединению. Убедитесь, что он полностью встал на место.
5. Вверните регулятор на место.
6. Установите крышку на головку генератора.
Имейте в виду, что это общий обзор генераторов всех форм, стилей и размеров. Для получения более подробной информации о рекомендуемых инструкциях по запуску и поиску и устранению неисправностей обратитесь к руководству вашей конкретной модели генератора. После всего этого, если у вас по-прежнему возникают проблемы с генерацией электроэнергии своим генератором, позвоните нам по телефону 1-847-429-9263 (с понедельника по пятницу с 8:00 до 17:00 по центральноевропейскому стандартному времени) или напишите нам сообщение, чтобы поговорить с нашим дружелюбным и компетентная команда техподдержки.
3 Признаки неисправности АРН в генераторе
Без сомнения, автоматический регулятор напряжения (АРН) является одним из важнейших электрических компонентов генератора. Он эффективно поддерживает напряжение на клеммах вашего генератора и позволяет ему работать бесперебойно, однако они не застрахованы от неисправности.
Как и любой другой электрический компонент в генераторе, автоматические регуляторы напряжения неизбежно теряют свою эффективность и эффективность с течением времени.К сожалению, это также влияет на общую производительность генератора и препятствует его эффективной работе. Конечно, это может расстраивать, когда AVR вашего генератора неисправен, потому что он заставляет генератор вырабатывать меньше энергии, чем должен, когда он работает.
Существует ряд симптомов, указывающих на неисправность АРН вашего генератора. Это включает преждевременное выгорание электрических компонентов, низкую выходную мощность и неисправную комбинацию приборов.Поэтому вам необходимо вызвать специалиста, чтобы он осмотрел ваш генератор, если вы заметили какой-либо из этих симптомов.
Признаки неисправности АРН в генераторе
Преждевременное выгорание электрических компонентов
Время от времени вы можете столкнуться с преждевременным перегоранием электрических приборов, подключенных к генератору в вашем доме или офисе. Когда это происходит, первое, на что вы должны взглянуть, — это на AVR в вашем генераторе, а затем провести несколько тестов, чтобы убедиться, что он работает оптимально.Избыточное выходное напряжение приведет к тому, что ваши электрические приборы будут слишком высокими и слишком быстрыми, что, в свою очередь, сократит их срок службы.
Конечно, это приведет к убыткам, так как со временем вам придется заменять все поврежденные электроприборы.
Слишком низкое напряжение
Низкое выходное напряжение может показаться безопаснее, чем чрезмерное выходное напряжение, но это не так. На самом деле выход низкого напряжения так же опасен, как и высокое напряжение, если не более опасен.Низкое напряжение приводит к перегрузке двигателя, поскольку он пытается потреблять дополнительный ток, чтобы обеспечить ожидаемую выходную мощность. Когда в вашем генераторе низкое напряжение, сила тока увеличивается. Это потенциальная опасность, поскольку внутренние детали двигателя генератора могут перегреться и расплавиться. Низкое напряжение указывает на то, что ток не регулируется должным образом, и одной из основных причин этого является неисправный АРН.
Неисправность комбинации приборов
Автоматический регулятор напряжения — это то, что приводит в действие комбинацию приборов генератора. Если комбинация приборов начинает работать со сбоями, возможно, неисправен АРН вашего генератора. Таким образом, у вас возникнут проблемы со считыванием уровней топлива, давления масла и другой важной информации с блока вашего генератора.
Последствия работы вашего генератора с неисправным АРН
Отказ АРН
Когда AVR умирает, все вышеперечисленные признаки будут отображаться, и если их игнорировать, ваш AVR автоматически перестанет работать.Целесообразно заменить AVR, как только вы почувствуете какой-либо из признаков, потому что к тому времени, когда AVR перестанет работать, он уже нанесет катастрофическое повреждение электрическим компонентам вашего генератора.
Автоматические регуляторы напряжениямогут быть повреждены различными способами, такими как нестабильная частота вращения генератора, перегрузка по току, скачки напряжения, короткое замыкание и коррозия
Причины поломки АРН
Нестабильная частота вращения двигателя генератора
Когда двигатель в вашем генераторе имеет нестабильные обороты в минуту, ваш автоматический регулятор напряжения будет работать в два раза больше, чтобы компенсировать нестабильные вращения. Это приведет к повреждению вашего AVR в долгосрочной перспективе. Поэтому вам следует немедленно вызвать профессионала для проверки вашего генератора, если вы чувствуете, что генератор работает неправильно.
Короткое замыкание
Это обычная проблема, связанная с электрическими компонентами, и короткое замыкание оказывается фатальным как для вашего генератора, так и для АРН. Регулярные короткие замыкания могут повредить АРН в вашем генераторе.
Перегрузка
Когда генератор получает большую электрическую нагрузку, чем он должен выдерживать, скорость двигателя уменьшается, что, в свою очередь, вызывает падение напряжения. АРН будет постоянно пытаться поддерживать установленное напряжение. Это перегружает AVR, и если это происходит постоянно, то AVR обязательно выйдет из строя раньше, чем ожидалось.
Большие скачки напряжения
Если нагрузка и мощность вашего генератора достаточно велики, высока вероятность того, что автоматический регулятор напряжения испытает удар. Это связано с тем, что AVR не сможет стабилизировать напряжение из-за внезапных изменений большой мощности.
С другой стороны, существуют профилактические меры по каждой из упомянутых причин. В таблице ниже приведены причины повреждения АРН и меры по их предотвращению.
Причины | Меры профилактики |
Нестабильная частота вращения двигателя | Убедитесь, что двигатель генератора всегда работает с рекомендованной скоростью, так как это продлит срок службы АРН в вашем генераторе. |
Короткое замыкание | Убедитесь, что все электроприборы в вашем доме установлены профессионально. Вам также следует регулярно проверять электрические цепи на предмет оголенных проводов и обеспечивать хорошее сопротивление изоляции. |
Перегрузка | Вам следует внимательно изучить руководство пользователя и узнать максимальную нагрузку, которую может выдержать ваш генератор, а затем избегать превышения максимальной нагрузки. |
Большие скачки напряжения | Избегайте подвергать генератор чрезмерной нагрузке, а также чрезмерной мощности. |
Заключение
Неисправный АРН может привести к необратимому повреждению вашего генератора, если его не устранить как можно скорее. При работе с ограниченным бюджетом вы всегда можете попробовать отремонтировать свой AVR. Тем не менее, всегда рекомендуется приобретать новый, чтобы обеспечить оптимальную производительность и продлить срок службы вашего генератора.
Часто задаваемые вопросы
Что произойдет, если снять автоматический регулятор напряжения с генератора?
Выходная мощность будет сильно колебаться.
Можно ли обойти автоматический регулятор напряжения?
Да, можно обойти АРН в вашем генераторе, но это не рекомендуется.
Все об автоматическом регуляторе напряжения (АРН) и управлении возбуждением на судовом генераторе
Контроль возбуждения судового генератора требуется до
- поддерживать нормальное рабочее напряжение
- изменять выработку кВАр в соответствии с нагрузкой
- увеличивать установившуюся и динамическую стабильность
Ручное управление с полевым реостатом может быть адекватным для небольших генераторов, но автоматический регулятор напряжения ( AVR) является обычным для больших судовых машин.
Комплексная мощность S˜, выдаваемая генератором, должна соответствовать комплексной мощности, потребляемой нагрузкой. В S˜ = P + jQ реальная мощность P уравновешивается расходом топлива первичного двигателя, который контролируется регулятором первичного двигателя. С другой стороны, реактивная мощность Q уравновешивается током возбуждения
, которым управляет AVR .
Регулятор и АРН на судовом генераторе
Регулятор и АРН — это два независимых контроллера в генераторе переменного тока. АРН является частью системы возбуждения, которая в бесщеточных машинах работает следующим образом.
АРН измеряет напряжение в обмотке главного генератора судна и управляет возбуждением, чтобы поддерживать выходное напряжение генератора в заданных пределах, компенсируя нагрузку, скорость, температуру и коэффициент мощности генератора.
Трехфазное среднеквадратическое (среднеквадратичное) измерение используется для более точного регулирования напряжения. Ток возбуждения поступает от специального трехфазного генератора с постоянными магнитами, чтобы изолировать схемы управления АРН от воздействия нелинейных нагрузок и уменьшить радиочастотные помехи на клеммах генератора.Защита возбудителя от постоянного тока короткого замыкания генератора — еще одна особенность ротора с постоянными магнитами, используемого в АРН.
Дополнительные функции, обнаруженные в судовых АРН
Защита от пониженной скорости судового генератора
Цепь измерения частоты непрерывно контролирует частоту вращения вала генератора
и обеспечивает защиту от пониженной скорости системы возбуждения с помощью
102 Shipboard Electrical Power Systems, снижая выходное напряжение генератора пропорционально скорости ниже заданного порога.
Максимальная защита от возбуждения судового генератора
Максимальное возбуждение ограничено до безопасного значения внутренним отключением
выходного устройства АРН. Это состояние остается фиксированным до тех пор, пока генератор
не остановится.
Дистанционный подстроечный резистор на корабле AVR
Предусмотрено подключение удаленного триммера напряжения, позволяющего пользователю точно контролировать выходную мощность генератора. У АРН есть возможность параллельной работы с другими аналогично оборудованными генераторами.
Скорость реакции АРН на судовом генераторе
Типичное время отклика на переходные процессы: сам АРН за 10 мс , ток возбуждения от
до 90% за 80 мс и напряжение машины до 97% за 300 мс. АРН
также включает в себя схему стабилизации или демпфирования для обеспечения хороших установившихся и переходных характеристик генератора
.
Плавный пуск судового генератора
АРН включает в себя схему плавного пуска или нарастания напряжения для управления скоростью нарастания напряжения
, когда генератор набирает обороты.Обычно он предварительно установлен и запломбирован, чтобы обеспечить время нарастания напряжения примерно 3 секунды.