Электромеханические регуляторы напряжения – методика поиска

основных неисправностей. Способы их устранения.

Однофазные стабилизаторы напряжения серии SAVR и IDR - электромеханические регуляторы напряжения. Обеспечивают более плавное регулирование, по сравнению с другими типами стабилизаторов. Обладают высокой перегрузочной способностью. Не вносят искажения в синусоидальную форму напряжения.

Регуляторы напряжения для генераторов переменно­го тока в большинстве случаев представляют собой электромеханические устройства, контакты которых, не­прерывно вибрируя, изменяют величину тока в обмотке возбуждения и тем самым обеспечивают нормальную работу генератора.

Всем электромеханическим (вибрационным) регуля­торам напряжения присущи существенные недостатки.

Электромеханические и электронные регуляторы напряжения, применяемые на автомобилях, имеют весьма существенный недостаток, заключающийся в том, что они поддерживают напряжение в заданных пределах только на зажимах регулятора. Поэтому, несмотря на исправность регулятора, напряжение в бортовой сети автомобиля может значительно превышать заданную величину.

Вибрационный регулятор напряжения имеет добавочный ре-

зистор Rд, который включается последовательно в обмотку возбуждения ОВ.

Величина сопротивления резистора рассчитана так, чтобы обеспечить необходимое напряжение генератора при максимальной частоте вращения. Обмотка регулятора ОР, намотанная на сердечнике 4, включена на полное напряжение генератора. При неработающем генераторе пружина 1 оттягивает якорь 2 вверх, удерживая контакты 3 в замкнутом состоянии. При этом обмотка возбуждения ОВ через контакты 3 и якорь 2 подключена к генератору, минуя резистор Rд.

С увеличением частоты вращения ток возбуждения работающего генератора и его напряжение растут. При этом увеличиваются сила тока в обмотке регулятора и намагничивание сердечника. Пока напряжение генератора меньше установленного значения, силы магнитного притяжения якоря 2 к сердечнику 4 недостаточно для преодоления силы натяжения пружины 1 и контакты 3 регулятора остаются замкнутыми, а ток в обмотку возбуждения проходит, минуя добавочный резистор.

При достижении напряжением генератора значения размыкания Up сила

магнитного притяжения якорька к сердечнику преодолевает силу натяжения

пружины и контакты регулятора напряжения размыкаются. При этом в цепь

обмотки возбуждения включится добавочный резистор и ток возбуждения, достигший к моменту срабатывания значения Iр, начнет падать. Уменьшение тока возбуждения повлечет за собой уменьшение напряжения генератора.

Уменьшение напряжения генератора сопровождается уменьшением тока

в обмотке ОР. Когда напряжение уменьшится до значения замыкания Iз, сила

натяжения пружины преодолевает силу магнитного притяжения якоря к сердечнику, контакты вновь замкнутся и ток возбуждения увеличится. Этот процесс периодически повторяется. В результате происходит пульсация напряжения генератора и тока возбуждения. Среднее значение напряжения ее определяет величину регулируемого напряжения генератора. Напряжение генератора, поддерживаемое регулятором, зависит от натяжения пружины. Изменяя натяжение пружины, можно регулировать напряжение генератора.

В конструкцию вибрационных регуляторов напряжения входит ряд дополнительных узлов, назначение которых — обеспечить повышение частоты колебаний якоря с целью уменьшения пульсаций (ускоряющие обмотки или резисторы), стабилизацию напряжения (выравнивающие обмотки), уменьшение влияния температуры на величину регулируемого напряжения (добавочные резисторы из нихрома или константана, биметаллические пластины, магнитные шунты). Недостатком вибрационных регуляторов является наличие вибрирующих контактов, которые подвержены износу, и пружины, характеристики которой в процессе эксплуатации меняются. Особенно сильно эти недостатки проявились в генераторах переменного тока, у которых ток возбуждения почти в два раза больше, чем в генераторах постоянного тока, так как обычный вибрационный регулятор напряжения может работать при силе тока не более 1,5–1,8 А, и при

больших значениях силы тока контакты регулятора очень быстро изнашиваются.

Для использования вибрационных регуляторов с генераторами переменного тока было найдено техническое решение, при котором обмотку возбуждения разделяли на две параллельные ветви и в каждую ветвь включали отдельный регулятор напряжения. При этом ток, проходящий через контакты регулятора, уменьшился вдвое.

Для уменьшения силы тока разрыва используют также двухступенчатый

регулятор напряжения, который имеет две пары контактов и добавочный резистор с меньшим сопротивлением.

Совершенствование регуляторов напряжения шло прежде всего по пути

широкого использования полупроводниковых приборов.

Сначала появились контактно-транзисторные конструкции, а затем и бес-

контактные. В полупроводниковых регуляторах ток возбуждения регулируется с помощью транзистора, эмиттерно-коллекторная цепь которого включена последовательно в обмотку возбуждения генератора.

Транзистор работает аналогично контактам вибрационного регулятора.

При повышении напряжения генератора выше заданного уровня транзистор переключается в закрытое состояние (разомкнутые контакты). При снижении

уровня регулируемого напряжения транзистор переключается в открытое со-

стояние (замкнутые контакты).

Рис. 4.1. Схема вибрационного регулятора напряжения: 1 — ярмо; 2 — пружина; 3 — якорь; 4 — сердечник; 5 — контакты; 6 — обмотка реле; 7 — резисторы; 8 — обмотка возбуждения; 9 — генератор

При достижении напряжением генератора значения размыкания Up сила

магнитного притяжения якорька к сердечнику преодолевает силу натяжения

пружины и контакты регулятора напряжения размыкаются. При этом в цепь

обмотки возбуждения включится добавочный резистор и ток возбуждения, достигший к моменту срабатывания значения Iр, начнет падать. Уменьшение тока возбуждения повлечет за собой уменьшение напряжения генератора (рис. 4.3).

Уменьшение напряжения генератора сопровождается уменьшением тока

в обмотке ОР. Когда напряжение уменьшится до значения замыкания Iз, сила

натяжения пружины преодолевает силу магнитного притяжения якоря к сердечнику, контакты вновь замкнутся и ток возбуждения увеличится. Этот процесс периодически повторяется. В результате происходит пульсация напряжения генератора и тока возбуждения. Среднее значение напряжения ее определяет величину регулируемого напряжения генератора. Напряжение генератора, поддерживаемое регулятором, зависит от натяжения пружины. Изменяя натяжение пружины, можно регулировать напряжение генератора.

В конструкцию вибрационных регуляторов напряжения входит ряд дополнительных узлов, назначение которых — обеспечить повышение частоты колебаний якоря с целью уменьшения пульсаций (ускоряющие обмотки или резисторы), стабилизацию напряжения (выравнивающие обмотки), уменьшение влияния температуры на величину регулируемого напряжения (добавочные резисторы из нихрома или константана, биметаллические пластины, магнитные шунты).

Недостатком вибрационных регуляторов является наличие вибрирующих

контактов, которые подвержены износу, и пружины, характеристики которой в процессе эксплуатации меняются. Особенно сильно эти недостатки проявились в генераторах переменного тока, у которых ток возбуждения почти в два раза больше, чем в генераторах постоянного тока, так как обычный вибрационный регулятор напряжения может работать при силе тока не более 1,5–1,8 А, и при больших значениях силы тока контакты регулятора очень быстро изнашиваются.__ Для использования вибрационных регуляторов с генераторами переменного тока было найдено техническое решение, при котором обмотку возбуждения разделяли на две параллельные ветви и в каждую ветвь включали отдельный регулятор напряжения. При этом ток, проходящий через контакты регулятора, уменьшился вдвое.

Для уменьшения силы тока разрыва используют также двухступенчатый

регулятор напряжения, который имеет две пары контактов и добавочный резистор с меньшим сопротивлением.

Совершенствование регуляторов напряжения шло прежде всего по пути

широкого использования полупроводниковых приборов.

Сначала появились контактно-транзисторные конструкции, а затем и бес-

контактные.

В полупроводниковых регуляторах ток возбуждения регулируется с помощью транзистора, эмиттерно-коллекторная цепь которого включена последовательно в обмотку возбуждения генератора.

Транзистор работает аналогично контактам вибрационного регулятора.

При повышении напряжения генератора выше заданного уровня транзистор переключается в закрытое состояние (разомкнутые контакты). При снижении

уровня регулируемого напряжения транзистор переключается в открытое состояние (замкнутые контакты).

5. Электронные регуляторы напряжения – методика поиска

основных неисправностей. Способы их устранения.

Электронные бесконтактные регуляторы напряжения работают

надежно, но требуют особо бережного и технически грамотного отношения.