Автомобильный генератор: Регулятор напряжения. Способы регулирования.

• Современный автомобильный двигатель внутреннего сгорания (ДВС) работает в широком интервале изменения оборотов (900... 6500 об/мин). Соответственно изменяется и частота вращения ротора автомо-бильного генератора, а значит и его выходное напряжение. Зависимость выходного напряжения генератора от оборотов ДВС недопустима, так как напряжение в бортсети автомобиля должно быть постоянным и не только при изменении оборотов двигателя, но и при изменении тока нагрузки. Функцию автоматического регулирования напряжения в автомобильном генераторе выполняет специальное устройство — регулятор напряжения. Данная статья посвящена рассмотрению регуляторов напряжения современных автомобильных генераторов переменного тока.
• Если главное магнитное поле генератора наводится электромагнитным возбуждением, то электродвижущая сила Ег генератора может быть функцией двух переменных: частоты n вращения ротора и тока 1в в обмотке возбуждения — Ег = f (n, Iв).
  Именно такой тип возбуждения имеет место во всех современных автомобильных генераторах переменного тока, которые работают с параллельной обмоткой возбуждения [1].
• При работе генератора без нагрузки его напряжение Uг равно его электродвижущей силе ЭДС Eг:
  Uг = Eг = CФn (1)
  Напряжение Ur генератора под током Iн нагрузки меньше ЭДС Eг на величину падения напряжения на внутреннем сопротивлении Rг генератора, т.е. можно записать,
  что Er = Uг+IнRг = Uг(l+в) (2)
  Величина в = Iн Rг/Uг называется коэффициентом нагрузки.
  Из сравнения формул 1 и 2 следует, что напряжение генератора Uг = CФn/(1 + в), (3)
  где С — постоянный конструктивный коэффициент.
  Уравнение (3) показывает, что как при разных частотах (n) вращения ротора генератора (n = Var), так и при изменяющейся нагрузке (в = Var), неизменность напряжения Ur генератора может быть получена только соответствующим изменением магнитного потока Ф.
  Магнитный поток Ф в генераторе с электромагнитным возбуждением формируется магнитодвижущей силой Fв =W Iв обмотки Wв возбуждения (W — число витков обмотки Wв) и может легко управляться с помощью тока Iв в обмотке возбуждения, т.е.
  Ф = f (Iв).
  Тогда Ur = f[n, в, f(Iв)], что позволяет удерживать напряжение Uг генератора в заданных пределах регулирования при любых изменениях его оборотов и нагрузки соответствующим выбором функции f(Iв) регулирования.
• Автоматическая функция f(Iв) регулирования в регуляторах напряжения сводится к уменьшению максимального значения тока Iв в обмотке возбуждения, которое имеет место при Iв = Uг/Rw (Rw — активное сопротивление обмотки возбуждения) и может уменьшаться несколькими способами (рис. 1):
  
  
• Г — генератор с параллельным возбуждением;
• Wв — обмотка возбуждения;
• Rд — дополнительное сопротивление;
• R — балластное сопротивление;
• К — коммутатор тока (регулирующий орган) в цепи возбуждения;
• 
  Подключением к обмотке Wв параллельно (а) или последовательно (б) дополнительного сопротивления Ra; закорачиванием обмотки возбуждения (в); разрывом токовой цепи возбуждения (г). Ток через обмотку возбуждения можно и увеличивать, закорачивая последовательное дополнительное сопротивление (б). Все эти способы изменяют ток возбуждения скачкообразно, т.е. имеет место прерывистое (дискретное) регулирование тока. В принципе возможно и аналоговое регулирование, при котором величина последовательного дополнительного сопротивления в цепи возбуждения изменяется плавно (д).
• Но во всех случаях напряжение Uг генератора удерживается в заданных пределах регулирования соответствующей автоматической корректировкой величины тока возбуждения.
• 
  
  
  
  
  
  Если вам понравился
  наш сайт
  сообщите о нем
  своему другу:
  

  Нравится