Автомобильный генератор: Регулятор напряжения. Дискретно - импульсное регулирование.

• В современных автомобильных генераторах магнитодвижущую силу Fв обмотки возбуждения, а значит и магнитный поток Ф, изменяют периодическим прерыванием или скачкообразным уменьшением тока Iв возбуждения с управляемой частотой прерывания, т.е. применяют дискретно-импульсное регулирование рабочего напряжения Uг генератора (ранее применялось аналоговое регулирование, например, в угольных регуляторах напряжения [2]).
  Суть дискретно-импульсного регулирования станет понятной из рассмотрения принципа действия генераторной установки, состоящей из простейшего контактно-вибрационного регулятора напряжения, и генератора переменного тока (ГПТ).
• Функциональная схема генераторной установки, работающей совместно с бортовой аккумуляторной батареей (АКБ), показана на рис. 2а, а электрическая схема — на рис. 2б.
• 
  
• В состав генератора входят: фазные обмотки Ф на статоре СТ, вращающийся ротор R, силовой выпрямитель ВП на полупроводниковых диодах VD, обмотка возбуждения Wв (с активным сопротивлением Rw). Механическую энергию вращения Ам = f (n) ротор генератора получает от ДВС. Вибрационный регулятор напряжения РН выполнен на электромагнитном реле и включает в себя коммутирующий элемент КЭ и измерительный элемент ИЭ.
  Коммутирующий элемент КЭ — это вибрационный электрический контакт К, замыкающий или размыкающий дополнительное сопротивление Rs, которое включено с обмоткой возбуждения Wв генератора последовательно. При срабатывании коммутирующего элемента (размыкание контакта К) на его выходе формируется сигнал Т Ru (рис. 2а). Измерительный элемент (ИЭ, на рис. 2а) — это та часть электромагнитного реле, которая реализует три функции:
  1) функцию сравнения (СУ) механической упругой силы Fп возвратной пружины П с магнитодвижущей силой Fs = WsIs релейной обмотки S (Ws — число витков обмотки S, Is — ток в релейной обмотке), при этом результатом сравнения является сформированный в зазоре О период Т (Т = tp + tз) колебаний якоря N;
  2) функцию чувствительного элемента (ЧЭ) в цепи обратной связи (ЦОС) регулятора напряжения, чувствительным элементом в вибрационных регуляторах является обмотка S электромагнитного реле, подключенная непосредственно к напряжению Uг генератора и к аккумуляторной батарее (к последней через ключ зажигания ВЗ);
  3) функцию задающего устройства (ЗУ), которое реализуется с помощью возвратной пружины П с силой упругости Fп и опорной силой F0.
• Работа регулятора напряжения с электромагнитным реле наглядно может быть пояснена с помощью скоростных характеристик генератора (рис. 3 и 4).
• 
  Изменение Uг, Iв, Rв во времени t:
• а — зависимость текущего значения выходного напряжения генератора от времени t — Uг = f (t);
• б — зависимость текущего значения в обмотке возбуждения от времени — Iв = f (t);
• в — зависимость среднеарифметического значения сопротивления в цепи возбуждения от времени t — Rв = f(t);
• t — время, отвечающее частоте (п) вращения ротора генератора.
• 
  
  Скоростные характеристики генератора
• Из совместного рассмотрения диаграмм, показанных на рис. 3 и рис. 4, вытекает, что среднее значение тока возбуждения (линия б на рис. 3 и рис. 4) при повышении оборотов n уменьшается, так как при этом увеличивается среднеарифметическая величина суммарного, пульсирующего во времени, сопротивления Rв цепи возбуждения (закон Ома). При этом среднее значение напряжения генератора (Ucp на рис. 3 и рис. 4) остается неизменным, а выходное напряжение Uг генератора пульсирует в интервале от Umax ДО Umin.
  Если же увеличивается нагрузка генератора, то регулируемое напряжение U, первоначально падает, при этом регулятор напряжения увеличивает ток в обмотке возбуждения настолько, что напряжение генератора обратно повышается до первоначального значения.
  Таким образом, при изменении тока нагрузки генератора (в = Var) процессы регулирования в регуляторе напряжения протекают так же, как и при изменении частоты вращения ротора.
• 
  
  
  
  
  
  Если вам понравился
  наш сайт
  сообщите о нем
  своему другу:
  

  Нравится