Автомобильный генератор: Регулятор напряжения. Пульсации регулируемого напряжения.

• При постоянной частоте n вращения ротора генератора и при постоянной его нагрузке рабочие пульсации тока возбуждения (АIв на рис. 46) наводят соответствующие (по времени) пульсации регулируемого напряжения генератора.
• 
  Скоростные характеристики генератора
• Амплитуда пульсаций AUг = 0,5 (Umax - Umin) регулятора напряжения Uг от амплитуды тоновых пульсаций АIв в обмотке возбуждения не зависит, так как определяется заданным с помощью измерительного элемента регулятора интервалом регулирования. Поэтому пульсации напряжения Uг на всех частотах вращения ротора генератора практически одинаковы. Однако скорость нарастания и спада напряжения Uг в интервале регулирования определяется скоростью нарастания и спада тока возбуждения и, в конечном счете, частотой вращения (n) ротора генератора. Когда нагрузка генератора и частота вращения его ротора не изменяются, частота вибрации контакта К также неизменна (fK = l/(t3 + tp) = const). При этом напряжение Ur генератора пульсирует с амплитудой AUP = 0,5(Umax — Umin) около своего среднего значения Ucp.
• Когда нагрузка генератора и частота вращения его ротора не изменяются, частота вибрации контакта К также неизменна (fK = l/(t3 + tp) = const). При этом напряжение Ur генератора пульсирует с амплитудой AUр = 0,5(Umax — Umin) около своего среднего значения Ucp.
• При изменении частоты вращения ротора, например, в сторону увеличения или при уменьшении нагрузки генератора, время tз замкнутого состояния становится меньше времени tp разомкнутого состояния (t3
• 
  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.
• 
  
• При уменьшении частоты ротора генератора (n), или при увеличении нагрузки (в), среднее значение тока возбуждения и его пульсации будут расти. Но напряжение генератора будет по-прежнему колебаться с амплитудой AUг вокруг неизменной величины Ur ср.
• Постоянство среднего значения напряжения Uг генератора объясняется тем, что оно определяется не режимом работы генератора, а конструктивными параметрами электромагнитного реле: числом витков Ws релейной обмотки S, ее сопротивлением Rs, величиной воздушного зазора (о) между якорем N и ярмом М, а также силой Fп возвратной пружины П, т.е. величина Uср, есть функция четырех переменных: Ucp = f (Ws, Rs, o,Fп).
• Электромагнитное реле с помощью подгиба опоры возвратной пружины П настраивается на величину Uср, таким образом, чтобы на нижней частоте вращения ротора (n = nmin — рис. 3 и рис. 4) контакт К начинал бы размыкаться, а ток возбуждения успевал бы достигать своего максимального значении Iв = Uг/Rw. Тогда пульсации АIн и время t, замкнутого состояния — максимальны. Этим устанавливается нижний предел рабочего диапазона регулятора (n = nmin). На средних частотах вращения ротора время t, примерно равно времени tз, и пульсации тока возбуждения становятся почти в два раза меньше. На частоте вращения n, близкой к максимальной (n = nmax — рис. 3 и рис. 4), среднее значение тока Iв и его пульсации АIв — минимальны. При n > nmax происходит срыв автоколебаний регулятора и напряжение Uг генератора начинает возрастать пропорционально оборотам ротора. Верхний предел рабочего диапазона ретулятора задается величиной дополнительного сопротивления R, (при определенной величине сопротивления Rw).
• Выводы. Вышесказанное о дискретно-импульсном регулировании можно обобщить следующим образом:
  после пуска ДВС, с повышением его оборотов, наступает такой момент, когда напряжение генератора достигает верхнего предела регулирования (Uг = Umax). В этот момент (n = nmax) в регуляторе напряжения размыкается коммутирующий элемент КЭ и сопротивление в цепи возбуждения скачкообразно увеличивается. Это приводит к уменьшению тока возбуждения и, как следствие, к соответствующему падению напряжения Uг генератора. Падение напряжения Uг ниже минимального предела регулирования (Uг= Umin) приводит к обратному замыканию коммутирующего элемента КЭ в ток возбуждения начинает снова возрастать. Далее, с этого момента, регулятор напряжения входит в режим автоколебаний и процесс коммутации тока в обмотке возбуждения генератора периодически повторяется, даже при постоянной частоте вращения ротора генератора (n = const). При дальнейшем увеличении частоты вращения n, пропорционально ей, начинает уменьшаться время t, замкнутого состояния коммутирующего элемента КЭ, что приводит к плавному уменьшению (в соответствии с ростом частоты n) среднего значения тока возбуждения и амплитуды АIв его пульсации. Благодаря этому напряжение Uг генератора начинает также пульсировать, но с постоянной амплитудой AUг около своего среднего значения (Ur = Uср) с достаточно высокой частотой колебаний.
  Те же процессы коммутации тока Iв и пульсации напряжения Uг будут иметь место и при изменении тока нагрузки генератора (см. срормулу 3).
  В обоих случаях среднее значение напряжения U,. генератора остается неизменным во всем диапазоне работы регулятора напряжения по частоте n (Uгср = const, от nmin до nmax) и при изменении тока нагрузки генератора от Iг = 0 до Iг = max.
  В сказанном заключается основной принцип регулирования напряжения генератора с помощью прерывистого изменения тока в его обмотке возбуждения.
• 
  
  
  
  
  
  Если вам понравился
  наш сайт
  сообщите о нем
  своему другу:
  

  Нравится