Строительные машины и оборудование, справочник






Схемы генераторных установок


Категория:
   Электрооборудование автомобилей


Схемы генераторных установок

Генератор Г221 с регулятором напряжения РР380. Генераторная установка обеспечивает питание потребителей с номинальным напряжением 12В. Примененные в заводских схемах цифровые обозначения электрических выводов, отличающиеся от общепринятых, приведены на рисунке в скобках.

Для контроля заряда аккумуляторной батареи в схему включено реле RC702 и контрольная лампа Н, свечение которой при работе двигателя указывает на неисправность генераторной установки. Обмотка реле РС702 включена между нулевой точкой обмотки статора и положительным выводом генератора, т. е. питается от одной фазы генератора.

При неработающем двигателе и включенном выключателе зажигания S контрольная лампа светится. Она питается от батареи через замкнутые контакты реле РС702. Ток в обмотку реле от батареи проходить не будет, так как этому препятствует выпрямитель генератора.



При работающем генераторе контакты реле размыкаются, разрывая цепь питания контрольной лампы. Если лампа продолжает гореть при работе генератора, это свидетельствует о неисправности генераторной установки или реле РС702.

Регулятор напряжения РР380 двухступенчатый вибрационный. Он имеет две пары контактов К1 и К2. Контакты К1 включены между выводами « + » и Ш. Контакты К2 второй ступени включены между выводом Ш и корпусом.

Основная обмотка 00 регулятора включена между корпусом и через резистор RT выводом « + ». Добавочный резистор Ra составной — из двух параллельно соединенных резисторов. Последовательно резистору Я* включен дроссель Др. Вся цепочка включена параллельно контактам К1. Дроссель служит для уменьшения скорости нарастания тока через контакты К2 второй ступени, облегчая таким образом условия работы контактов.

Температурная компенсация регулятора осуществляется посредством подвески якорька на биметаллической пластине БП и включением в цепь основной обмотки регулятора резистора Ят-

Регулятор имеет два вывода: Ш (67) и « + » (15), которые соединены с соответствующими выводами генератора Г221.

При неработающем генераторе обмотка возбуждения через контакты выключателя зажигания питается от аккумуляторной батареи. Путь тока возбуждения: положительный вывод батареи—вывод « + » (15) регулятора — стойка неподвижного контакта первой ступени — контакты К1 и корпус реле — вывод Ш (67) регулятора — вывод Ш (67) генератора — обмотка возбуждения — корпус автомобиля — «—» батареи.

При напряжении генератора большем напряжения батареи обмотка возбуждения питается от генератора. Пока напряжение генератора меньше регулируемого значения, контакты К1 замкнуты, так как магнитный поток, создаваемый обмоткой 00 регулятора, недостаточен для притяжения якорька к сердечнику. Путь тока возбуждения через регу лятор тот же, что и при питании от батареи.

С увеличением частоты вращения ротора напряжение генератора возрастает. Когда оно достигает регулируемой величины, сила притяжения якорька к сердечнику станет достаточной для размыкания контактов К1. При разомкнутых контактах К1 ток возбуждения от вывода « + » (15) к выводу LL1 (67) регулятора проходит через дроссель Др и резистор. В результате ток возбуждения и, следовательно, напряжение генератора снизятся, и контакты К1 вновь замкнутся.

Рис. 1. Схема генератора Г221 с регулятором напряжения РР380

Работа первой ступени аналогична работе обычного регулятора напряжения. Отличие заключается в том, что величина сопротивления резистора Ra и дросселя Др, включаемых в цепь обмотки возбуждения при разомкнутых контактах К1, в несколько раз меньше, чем у одноступенчатых регуляторов. Таким образом обеспечивается уменьшение напряжения на контактах, т. е. улучшаются условия их работы.

Если при разомкнутых контактах К1 частота вращения ротора продолжает возрастать, будет возрастать и напряжение генератора. При этом увеличится ток обмотки 00 регулятора и сила притяжения якорька к сердечнику, что приведет к замыканию контактов К2. В результате вывод Ш (67) регулятора окажется замкнутым на массу, ток возбуждения снизится до нуля и резко уменьшится напряжение генератора. При уменьшении напряжения

уменьшится ток в обмотке 00 регулятора и под действием пружины контакты К2 разомкнутся. Затем процесс будет повторяться. При работе на второй ступени регулируемое напряжение немного повышается.

Таким образом, регулирование напряжения генератора на всем диапазоне изменения частоты вращения ротора обеспечивается попеременной работой первой и второй ступеней регулятора РР380.

Генератор 32.3701 с регулятором напряжения 201.3702 (рис. 2). Генераторная установка предназначена для бортовых сетей с номинальным напряжением 12 В.

Работает генераторная установка следующим образом. При включении выключателя зажигания S напряжение аккумуляторной батареи подается к выводам «4-» и «—» регулятора напряжения. Так как входной делитель, состоящий из резисторов Rl, R2, R3, R4, рассчитан таким образом, что напряжения аккумуляторной батареи недостаточно для отпирания транзистора VT1 (КТ315Б), указанный транзистор и транзистор VT3 (КТ3107В) находятся в закрытом состоянии, а транзисторы VT4, VT5 (составной транзистор КТ837Х) открываются током, протекающим по цепи: «)» — эмиттер-база VT5 — эмиттер-база VT4 — резистор R14 — резистор R13—резистор R12 — «—». Поскольку разность потенциалов на обкладках конденсатора С2 близка к нулю, тока в его цепи нет, что обусловливает закрытое состояние транзистора защиты VT2. В этом случае по цепи обмотки возбуждения генератора протекает ток, ограничиваемый только активным сопротивлением обмотки и падением напряжения между коллектором и эмиттером насыщенного транзистора VT5. При пуске двигателя и увеличении частоты вращения ротора уровень напряжения на выводах « + », «—» генератора начинает возрастать. Так как выводы « + ». «—» генератора присоединены к соответствующим выводам регулятора, соответственно повышается напряжение, приложенное к входному делителю Rl, R2, R3, R4. При достижении уровня, достаточного для отпирания транзистора VT1, последний открывается и соответственно открывается транзистор VT3. Напряжение между коллектором и эмиттером транзистора VT3 резко уменьшается, что вызывает запирание транзисторов VT4, VT5. При этом из-за резкого увеличения падения напряжения на участке коллектор-эмиттер транзистора VT5 по цепи конденсатор С2 — резистор R9 — эмиттер-база транзистора VT2 (КТ361Б) протекает ток, который открывает транзистор защиты VT2 и обеспечивает форсированное отпирание управляющего транзистора VT3 и запирание транзисторов VT4, VT5. Ток в цепи обмотки возбуждения уменьшается и соответственно уменьшается напряжение, вырабатываемое генераторной установкой. При снижении регулируемого напряжения до уровня, при котором запирается транзистор VT1, происходит запирание управляющего транзистора VT3 и отпирание транзисторов VT4, VT5. Транзистор защиты VT2 запирается, а конденсатор С2 разряжается по цепи: диод VD2 — ограничительный резистор R1 — коллектор-эмиттер силового транзистора VT5. В этом случае к базе управляющего транзистора VT3 через резистор R10 прикладывается положительный потенциал, форсирующий процесс отпирания силового транзистора VT5. Далее процесс регулирования протекает аналогично описанному выше, в результате чего регулируемое напряженйе автоматически поддерживается на заданном уровне.

Рис. 2. Схема генератора 32.3701 с регулятором напряжения 201.3702

Для снижения влияния пульсаций напряжения генераторной установки на уровень регулируемого напряжения между точкой соединения резисторов R3, R4 и эмиттером измерительного транзистора VT1 включен конденсатор С1.

Резистор R6 предназначен для повышения частоты переключений пегулятопа.

В режиме замыкания обмотки возбуждения на корпус (вывод Ш соединен с выводом М) транзисторы VT2, VT3, VT4, VT5 образуют схему релаксационного генератора, работающего в автоколебательном режиме. Процесс возникновения автоколебаний состоит в следующем. При открытом силовом транзисторе VT5 и замкнутой обмотке возбуждения в первоначальный момент времени ток в цепи транзистора VT5 ограничивается индуктивным сопротивлением присоединительных проводов. В дальнейшем транзистор VT5 переходит в линейный режим усиления, в связи с чем напряжение между коллектором и эмиттером начинает возрастать, а в цепи конденсатор С2 — резистор R9 — переход база-эмиттер транзистора VT2 возникает ток, открывающий транзисторы VT2, VT3. Силовой транзистор VT5 при этом закрывается. В таком состоянии схема находится в течение времени, обусловленного в основном постоянной времени цепи, состоящей из конденсатора С2 и резистора R9. При завершении процесса заряда конденсатора С2 транзисторы VT2, VT3 закрываются, а силовой транзистор VT5 открывается. При этом конденсатор С2 быстро разряжается через диод VD2, резистор R11 и открытый транзистор VT5. Далее процесс протекает аналогично вышеописанному, в результате чего в схеме регулятора возникают устойчивые автоколебания. В рассмотренном режиме через силовой транзистор VT5 протекает импульсный ток, среднее значение которого при выборе сопротивления резистора R9 значительно большим сопротивления резистора R11 пренебрежимо мало. После устранения короткого замыкания обмотки возбуждения регулятор включается в работу автоматически.

Основное назначение элементов схемы: VT1 — измерительный элемент; VT2 — транзистор защиты от замыкания вывода Ш на «—»; VT3 — управляющий элемент; VT4, VT5 — регулирующий элемент, выполненный в виде составного транзистора по схеме «Дарлингтон»; VD1 — опорный элемент; VD2 — диод схемы защиты; VD3 — гасящий диод; VD4 — диод, обеспечивающий защиту транзисторов регулятора от кратковременных импульсов напряжения обратной полярности; С/ — фильтрующий элемент; С2 — элемент цепи обратной связи; Rl—R4 — элементы входного делителя напряжения; R5 — резистор, обеспечивающий минимальный ток стабилитрона; R6 — резистор цепи отрицательной обратной связи; R7 — резистор, ограничивающий ток коллектора транзистора VT1; R8 — резистор цепи положительной обратной связи; R9—резистор, ограничивающий ток базы транзистора VT2; R10 — резистор базовой цепи транзистора VT3; R11 — резистор, ограничивающий ток диода VD2; R12—коллекторная нагрузка транзисторов VT2, VT3; R13 — резистор, обеспечивающий режим работы транзистора VT2; R14 — ограничительный резистор; R15 — резистор, обеспечивающий стабильность работы транзистора VT5.

Регулятор напряжения 201.3702 предназначен также для работы с генераторами Г284 и Г250. Точно такую же схему имеют регуляторы напряжения 22.3702 и 221.3702; отличаются они уровнем регулируемого напряжения и конструкцией выводов. У регулятора напряжения 201.3702 выводы штекерные, у регуляторов 22.3702 и 221.3702 — под винтовое соединение.

На многих современных автомобилях применяются генераторные установки со встроенными регуляторами напряжения. Схемы встроенных регуляторов напряжения подобны схемам обычных бесконтактных регуляторов. А так как интегральные регуляторы являются изделиями неремонтируемыми, не имеет смысла рассматривать особенности их схемного решения. Рассмотрим в целом схемы генераторных установок с учетом лишь тех особенностей схем интегральных регуляторов, которые влияют на схему в целом.

Генератор Г286А с интегральным регулятором напряжения Я112А (рис. 3). Интегральный регулятор Я112А применяется и с другими генераторами, предназначенными для питания потребителей с номинальным напряжением 12 В.

Питание обмотки возбуждения через регулятор Я112А осуществляется следующим образом. При замкнутых контактах выключателя зажигания S ток возбуждения протекает по цепи: вывод « + » аккумуляторной батареи — амперметр — контакты выключателя S — вывод В генераторной установки — вывод В регулятора напряжения — дублирующий вывод В регулятора напряжения — обмотка возбуждения — вывод Ш регулятора напряжения — переход коллектор-эмиттер выходного транзистора VT— корпус генератора и автомобиля — вывод «—» аккумуляторной батареи.

Рис. 3. Схема генератора Г286А с интегральным регулятором напряжения Я112А

Оба вывода В регулятора напряжения соединены проводником, по которому протекает ток возбуждения и от которого осуществляется питание схемы управления выходным транзистором VT (на рисунке схема управления не показана, а условно пунктиром показана связь базы транзистора с выводом В и гасящий диод VD). Таким образом, в регуляторе используется схема с объединенными входом и выходом, которая вместе с обмоткой возбуждения подключается на выводы « + » генератора и аккумуляторной батареи. Для контроля работы генератора и состояния зарядной цепи в схеме установлен амперметр.

На некоторых генераторных установках с интегральными регуляторами Я112А между выводами « + » и корпусом генератора устанавливается конденсатор С, назначение которого — уменьшение пульсаций напряжения в схеме электрооборудования и улучшение радиоприема.

Генератор Г222 с интегральным регулятором напряжения Я112В (рис. 2.16). Является генераторной установкой, предназначенной для питания потребителей с номинальным напряжением 12 В.

Отличительные особенности генераторной установки следующие. Во-первых, интегральный регулятор Я112В имеет разделенные вход и выход. Управление силовым транзистором VT осуществляется от отдельного вывода Б регулятора, который является выводом генераторной установки и соединен через контакты выключателя S с положительными выводами генератора и аккумуляторной батареи. Вывод В регулятора, через который подается питание на обмотку возбуждения, непосредственно соединен с положительным выводом генератора.

Рис. 4 Схема генератора Г222 с интегральным регулятором напряжения Я112В

Рис. 5. Схема генератора Г273 с интегральным регулятором напряжения Я120М

При такой схеме значительно уменьшена величина тока в цепи управления регулятором, что уменьшает колебания падения напряжения. В конечном счете это приводит к повышению стабильности регулируемого напряжения генераторной установки. Разгружаются также контакты выключателя S.

Для контроля состояния генераторной установки и в целом работы системы электроснабжения в схеме установлены уже известное реле РС702 с контрольной лампой Н и вольтметр.

Генератор Г273 (Г273А) с интегральным регулятором напряжения Я120М. Генераторная установка предназначена для питания потребителей с номинальным напряжением 24В.

В отличие от рассмотренных схем в генераторной установке применена принципиально отличающаяся схема включения цепи питания обмотки возбуждения и регулятора напряжения. Обмотка возбуждения и выходной транзистор VT вместе с гасящим диодом VD 1 выключены между нулевой точкой обмотки статора и корпусом. Питание обмотки возбуждения от аккумуляторной батареи при замкнутых контактах выключателя и неработающем двигателе осуществляется через подпиточный резистор R„oa. Ток при этом не превышает 0,3 А. При разомкнутых контактах выключателя S выходной транзистор закрыт и ток в обмотку возбуждения не поступает.

Применение такой схемы питания обмотки возбуждения позволило применить такой же ротор, как у 14-вольтовых генераторов.

Кроме того, такая схема включения обеспечивает:
— уменьшение перенапряжения на выходном транзисторе, когда он находится в закрытом состоянии, за счет уменьшения более чем в 2 раза напряжения питания;
— устранение разряда аккумуляторной батареи при неработающем двигателе и включенном выключателе S полным током возбуждения;
— исключение прохождения полного тока возбуждения через выходной транзистор регулятора напряжения при неработающем двигателе и включенном выключателе S;
— уменьшение тока через контакты выключателя S в цепи управления регулятором напряжения, что способствует повышению стабильности регулируемого напряжения генераторной установки.

Кроме того, регулятор напряжения Я120М позволяет осуществлять регулирование напряжения на двух уровнях. Для этой цели в делитель напряжения, состоящий из резисторов Rl, R2, включен резистор R3. Второй конец резистора R3 соединен с выводом Р регулятора, который посредством выключателя Snp (выключатель посезонной регулировки) может подключаться к корпусу генератора. При разомкнутых контактах выключателя Snp соотношение между величинами сопротивлений резисторов R1, R2 таково, что рабочий пробой стабилитрона VD2 будет обеспечивать регулируемое напряжение 27,2 — 27,8 В. При замыкании контактов выключателя Snp параллельно резистору R2 включается резистор R3. При этом напряжение на резисторе R1 уменьшается, что обеспечивает пробой стабилитрона при большом входном напряжении. Регулируемое напряжение при этом обеспечивается в пределах 29 — 30В.

Генератор 37.3701 с интегральным регулятором напряжения 17.3702 (рис. 6). Генераторная установка предназначена для питания потребителей с номинальным напряжением 12 В.

Основной отличительной особенностью схемы генераторной установки является наличие встроенных в силовой выпрямитель трех дополнительных диодов VDa, которые при работающем двигателе вместе с минусовой группой силовых диодов VD образуют мостовую схему полного выпрямителя, от которой питается обмотка возбуждения.

Рис. 6. Схема генератора с интегральным регулятором напряжения 37.3701 17.3702

Питание обмотки возбуждения при замкнутых контактах выключателя S и неработающем двигателе осуществляется через параллельно включенные два дополнительных резистора Rr сопротивлением по 100 Ом каждый и лампу контроля исправности генераторной установки Н мощностью 1,2 Вт. Ток, протекающий по этой цепи, не превышает 0,4 А. Таким образом обеспечивается предварительное возбуждение генератора, позволяющее получить необходимую начальную частоту вращения ротора.

Интегральный регулятор выполнен с разделенными входом и выходом. Обмотка питается через вывод В. Схема управления регулятором постоянно подключена выводом Б к положительным выводам генераторной установки и аккумуляторной батареи. Поэтому при разомкнутых контактах выключателя S и неработающем двигателе происходит непрерывный разряд аккумуляторной батареи на входную цепь регулятора напряжения, что является недостатком схемы. Ток потребления входной цепи составляет 10 мА, что при длительных стоянках автомобиля (более месяца) может вызвать значительный разряд аккумуляторной батареи. Однако при такой схеме получены и значительные преимущества.

Например, регулирование напряжения осуществляется непосредственно на выводах « + » и «—», что исключает влияние падения напряжения на контактах выключателя S на стабильность напряжения в системе электроснабжения.

Контрольная лампа Н, включенная в цепь между аккумуляторной батареей и выводом дополнительных диодов, должна при замкнутых контактах выключателя S гореть при неработающем и гаснуть при работающем двигателе.

Если при неработающем двигателе лампа не горит, то: неисправна контрольная лампа; неисправен генератор (обрыв в цепи возбуждения); неисправен регулятор напряжения (разрыв выходной цепи); имеются разрывы в соединительных цепях между генератором и регулятором напряжения, а также во внешних цепях лампы.

Если при работающем двигателе контрольная лампа продолжает гореть, это может быть вызвано:
— обрывом приводного ремня вентилятора или его большим проскальзыванием;
—- неисправностями генераторной установки.

В случае чрезмерно большого напряжения генераторной установки лампа не горит и не сигнализирует о перезаряде аккумуляторной батареи. Поэтому в схему установлен вольтметр V, позволяющий, помимо лампы, контролировать напряжение генератора.

Читать далее:

Категория: - Электрооборудование автомобилей

Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины