Увеличить напряжение генератора диодом: Как повысить напряжение на генераторе авто

Содержание

Как повысить напряжение на генераторе авто

Приветствую автолюбители. Сегодня расскажу, как повысить напряжение на генераторе авто простым способом, если оно, по каким то причинам не соответствует норме 14,4 вольт.

Так вот, что бы решить эту проблему существует очень простой способ повысить напряжение генератора диодом, который мы просто добавим в основную схему генератора.

Для этой цели подойдут диоды 2Д219; 2Д 213 (диоды естественно имеют буквенный индекс).

Именно буквенный индекс диода и будет отвечать за количество необходимого падения напряжения на этом диоде.

Используемые диоды должны быть с напряжением пробоя порядка 20 вольт и током не менее 5 ампер, падение напряжение на диоде должно быть в пределах от 0,6 вольт до 1,2 вольт (тут уже надо смотреть на сколько вам необходимо подымать напряжение).

 

Наверно для тех, кто не разбирается в электричестве, вообще ни чего не понятно. Попытаюсь объяснить попроще.

Предположим, что ваш генератор выдает при частичной нагрузке 13,3 В — 13,5 В, а это недопустимо мало для подзаряда АКБ и в свою очередь АКБ в скором будущем просто не сможет дать необходимой энергии для того, что бы завести автомобиль.

А вот если использовать диод для повышения напряжения генератора порядка 1 В-1,1 В то все станет на свои места.

Напряжение на выходе генератора увеличиться за счет уменьшения напряжения подаваемого на вывод питания регулятора напряжения, таким образом регулятор, как бы не дополучает напряжение, для того, что бы работать в заданных пределах. Напряжение гасится на диоде и тем самым регулятор увеличивает напряжение на возбуждение (на щетках), ну а генератор в свою очередь выдает напряжение выше именно на ту величину, на которую мы погасили диодом. Вот как то так.

На рисунке изображена стандартная схема включения генератора в систему питания автомобиля, здесь отсутствует диод для повышения напряжения генератора.

Силовые диоды обозначены зеленым цветом, диоды питающие регулятор напряжения обозначены синим цветом, желтый квадратик и есть сам регулятор напряжения, красным цветом обозначена лампочка в панели приборов (зарядка АКБ), фиолетовый прямоугольник это нагрузка (она является переменной величиной).

На этой схеме уже присутствует диод, который установлен в разрыве между выводом питания регулятора напряжения и запитывающими его диодами генератора.

А теперь давайте рассмотрим, как повысить напряжение генератора.

Ток от АКБ бежит через лампочку (которая загорается) и дальше через наш диод для повышения напряжения генератора запитывается регулятор напряжения, который открывает свой внутренний транзистор на всю катушку, и ток начинает проходить через щетки, а так, как щетки установлены на якорь генератора, то обмотка ротора соответственно тоже находиться под напряжением. И для того, чтобы генератор заработал его просто надо начать крутить по средствам двигателя.

Как видно из этой схемы лампочка потухнет в виду того, что с обоих сторон на нее придет одинаково положительное напряжение.

А вот диод для повышения напряжения генератора на себе посадит, какое то количество вольт (в зависимости от того, какой диод вы выберите), а регулятор соответственно это напряжение и недополучит.

А это значит, что тот самый внутренний транзистор регулятора напряжения будет открыт немного больше (т.е. именно на те вольты, которые мы не дадали регулятору напряжения).

Это похоже на обман регулятора напряжения, бортовая сеть получает необходимое напряжение 14,4 вольт, а регулятор думает, что оно меньше в бортовой сети и поэтому добавляет его. Ну в общих чертах, как повысить напряжение на генераторе авто с помощью диода думаю разобрались.

На рисунке видно, куда и как диод необходимо мудрить. Какую композицию сделаете вы зависит только от вас, хотите внутри генератора хотите снаружи.

В качестве рекомендации могу посоветовать размещать диод снаружи и не закрывать его ни чем, так будет лучше охлаждаться (греется он сильно).

Да и самое главное на рисунке обозначено место разрыва, на самом деле не обязательно резать, там стоит клемма ее надо просто достать и сделать еще одну (в общем по месту разберетесь) потом всунуть диод между клеммами.

Советую так же посмотреть интересную статью «Как работает электронный регулятор напряжения автомобиля», из которой вы для себя узнаете много чего интересного о регуляторе напряжения генератора автомобиля, а в статье «Как самому проверить работу генератора на автомобиле» прочитаете о том, как правильно проверить генератор не снимая его с автомобиля.

На этом все,  тему о том, как повысить напряжение на генераторе авто считаю рассмотренной.

C уважением автор блога: Doctor Shmi

Как с помощью диода можно увеличить ресурс автомобильного аккумулятора. | Электроник

Как поднять напряжение генератора, для того чтобы аккумулятор успевал подзаряжаться за время короткой поездки. И зимой оно не падало при включении печки обогревателей сидений и стекла. Зарядный ток аккумулятора при этом уменьшается и со временем это приводит к понижению плотности электролита и снижению ресурса акб.

Увеличить напряжение генератора можно с помощью диода.

Подключается он в разрыв провода, по которому поступает напряжение на обмотку ротора. То есть с диодного моста на контакт регулятора напряжения.

Анодом подключается к диодному мосту. Катод к регулятору.

Анодом подключается к диодному мосту. Катод к регулятору.

Диод должен выдерживать ток не менее 5 ампер.

Почему увеличивается напряжение при подключении диода.

Регулятор отслеживает напряжение на своих питающих клеммах. На этих.

Если он определяет, что напряжение понизилось, то ширина импульса подаваемого на обмотку ротора увеличивается. Магнитное поле, которое создает ротор, усиливается и на статоре генератора напряжение возрастает.

Обычно регуляторы настроены на 13,6-14 вольт. При превышении этого напряжения транзистор закрывается и через щетки ток не идет. Если подключить это напряжение к регулятору через диод то на нем будет падение около 500 микровольт (зависит от диода) и на регулятор попадет не 13,6 вольт, а 13,1. Он ошибочно определит понижение напряжения генератора и увеличит ширину импульса. В итоге на его клеммах напряжение поднимется и станет те же 13,6-14 вольт, но до диода, который подключен к мосту напряжение будет больше на 0,5 вольт. И выходное напряжение генератора тоже поднимется на туже величину. То есть с помощью диода мы обманываем регулятор напряжения.

Можно изменять напряжение генератора установкой диодов с разным падением напряжения.

Напряжение на холостом ходу.

Зарядный ток акб.

3 ампера.

3 ампера.

Напряжение после установки диода в генератор.

Зарядный ток.

4,24 ампера.

4,24 ампера.

Можно подключить диод через тумблер и установить его в салоне либо под капотом. На зиму можно его включать, а на лето отключать, тем самым изменять зарядный ток, подаваемый на акб.

А можно не заморачиваться со всем этим и купить готовый трехуровневый регулятор напряжения, статья о нем находится здесь.

Можете еще прочитать следующие статьи.

Бензонасос отходил 90 тысяч. Разрезали его болгаркой и посмотрели что внутри. Турбина изношена сильно.

Конденсатор вместо аккумулятора на автомобиль.

Подрезал боковой электрод свечи болгаркой и вкрутил ее в двигатель.

Как избавиться от окисления клемм на

Как поднять бортовое напряжение-очень просто. — Статьи по автоэлектрике — Статьи

Как поднять бортовое напряжение

Куда же и каким образом ставится диод в цепь РН на генераторе, чтобы поднять напряжение в сети автомобиля и лучше заряжать аккумулятор ? Вот предлагаю простое решение, поднятие бортового напряжения, практически не куда не залезая в машине и ее схемы.

Поискал в своих архивах и не нашел того материала, откуда я вычитал это решение. «Конструктивно регуляторы напряжения имеют верхнюю планку в 13.6В. Это обуславливается «старой» схемой подключения, с которой была скопирована новая и «благополучно усовершенствована». В ней необходимое напряжение бортовой сети, подаваемое на регулятор для сравнения, проходило через цепочку проводов. На них то оно и падало до нормы. По новой схеме мы имеем хронический недозаряд аккумулятора.

Что с приходом зимы делает довольно-таки проблематичным запуск двигателя на морозе. А вот если поставить предпусковой подогреватель, запустить движок будет намного проще.

Также необходимо отметить, что аккумулятор начинает поглощать энергию (заряжаться) только при плюсовой температуре его самого. Поэтому зимой, если вы совершаете малые пробеги, и аккумулятор не успевает прогреваться под капотом хотя бы до нуля (плюс время заряда), он будет постоянно разряжаться. И скоро погибнет… Считается, что после пуска двигателя, чтобы аккумулятор восстановился, нужно проехать не менее 20 минут. Именно ехать, а не стоять в пробке! Как же поднять напряжение в сети?

Очень просто! Необходимо заставить регулятор «думать», что у нас в сети низкое напряжение. Таким образом генератор будет давать нам недостающие вольты. Сделать это нам поможет диод. В генераторе со встроенным регулятором напряжения нужно поставить диод в цепь, как показано на рисунке.

Внедрение диода

Соблюдайте полярность. Криминала тут никакого нет, просто при несоблюдении полярности зарядки не будет. Диод должен быть рассчитан на ток не менее 5 А. Кстати, он будет сильно греться, поэтому лучше его установить на радиатор. Что нужно учитывать при подборе типа диода? Падение напряжения на диодах: германиевых — 0.3…0,7 B, кремниевых — 0,8…1,2 В. Т.е. это то напряжение, на которое повысится ваша бортовая сеть. Поэтому, путем подбора можно добиться «нужного» напряжения в нашей сети.»

На генераторе

На второй картинке видно как стоит диод, но с такой длиной проводка это не очень удобно — все внатяг. Лучше сделать длину провода примерно 2см от диода — так на мой взгляд будет проще вставлять в разъем РН генератора. Насколько я помню, у меня стоит диод К223 , т.е. он кремниевый. Поднимает напряжение примерно на 1,3 В.

Поправлю сам себя —  проверил по справочным данным в Интернете что из себя представляет диод К223 — должен сказать, что сильно ошибся, указав именно такое название. На самом деле есть диоды КД223 и Д223, но у них корпуса совсем другие.

Однако на приведенных мной фотках скорее всего в изоленту замотаны диоды Д214 или Д242 (могут быть разные буквы после цифр), вот такой корпус(резьба М6) :

Диод 242

Кратко приведу параметры тут :

обратное напряжение : от 50 до 100 В или выше прямой ток от 5 до 10А, при перепаде напряжения на диоде от 1 до 1,5 В.

Похожие материалы

Как повысить напряжение генератора ВАЗ 2110

Ваз 2110 низкое напряжение генератора.

Доработка генератора ВАЗ от Illuzion.

Лада 2105 live five. повышаем напряжение.

снимаем крышку генератора.

Откручиваем «+» провода от генератора, отключаем провод «D&q. ..

думаю будет полезно..диоды»1N5822″ «SB 560» «SR 52…

Доработка генератора ВАЗ 2110.

Марка диодов в генераторе ваз 2110.

Re: Контрольная лампа заряда АКБ не гаснет.

Повышение напряжения.

Повышение напряжения.

Повышение напряжения.

дмрв на ваз 2112. купить ремень безопасности для авто. скольки амперный акк…

Как повысить напряжение генератора ваз 2110.

13. Повышаем напряжение.

Повышение напряжения.

Повышение напряжения.

Повышаем напряжение на ВАЗ-2115.

http://chipovka-spb. ru/index/generator/0-66. от точки с тройки дополнительн…

Как повысить напряжение на генераторе ваз 2107.

Как повысить зарядку на генераторе ваз 2107


Основным источником электроэнергии в автомобиле является генератор. Он стартует одновременно с пуском двигателя, после чего вырабатывает энергию и заряжает аккумулятор. При его выходе из строя, заряда аккумулятора не хватит на долгую эксплуатацию автомобиля, поэтому водитель обязан следить за состоянием генератора.
Проблем, из-за которых генератор может выйти из строя в процессе эксплуатации, масса. Это могут быть как механические неполадки, так и электрические. Неисправность генератора также проявляется различными симптомами, среди которых наиболее распространены:

  • Появление посторонних звуков, исходящих из генератора;
  • Проблемы с аккумулятором: разрядка, перезарядка, выкипание электролита;
  • Снижение яркости фар головного освещения при увеличении оборотов. Такая ситуация считается нормальной, если она возникает кратковременно при переключении на первую передачу с режима холостого хода на «холодном» двигателе;
  • Сигнализация контрольной лампы о разряде аккумулятора во время движения автомобиля;
  • Сбои в работе электроники, в том числе тусклое горение фар и слабый звуковой сигнал.

Если возникают симптомы, описанные выше, необходимо провести проверку генератора автомобиля. Диагностика, чаще всего, выполняется по четырем параметрам:

  • Проверка силы тока отдачи;
  • Диагностика работы диодного моста;
  • Проверка регулятора напряжения генератора;
  • Проверка обмоток возбуждения.

В зависимости от выявленной проблемы при диагностике, решается вопрос целесообразности ремонта генератора.

Правила безопасности при проверке генератора

Перед тем как приступать к проверке автомобильного генератора, следует ознакомиться с основными правилами безопасности, которые позволят сохранить здоровье диагносту и не вывести из строя агрегат. Базовые правила безопасной проверки и ремонта генератора следующие:

Обратите внимание: Если выполняется не только проверка генератора, но и сварочные работы с кузовом машины, необходимо перед их началом отключить генератор и аккумулятор полностью от бортовой сети автомобиля.

Диод 242

Кратко приведу параметры тут :

обратное напряжение : от 50 до 100 В или выше прямой ток от 5 до 10А, при перепаде напряжения на диоде от 1 до 1,5 В.

Постоянный недозаряд АКБ или её абсолютная разрядка в самый неподходящий момент — головная боль многих автовладельцев. Одним из источников этих проблем может быть генератор. Но как его проверить? Возможно, дело совсем не в нём? Давайте вместе разберёмся, сколько должен вырабатывать генератор для нормального функционирования всех систем автомобиля и поддержания АКБ в заряженном состоянии.

Проверка силы тока отдачи генератора

Для данной проверки генератора потребуется мультиметр, оснащенный специальным зондом для измерения силы тока, протекающей в проводе. Данный зонд выглядит как зажим, который охватывает провод, и чаще всего он поставляет в комплекте с диагностическим устройством. Чтобы проверить силу тока отдачи генератора необходимо:

  1. Накинуть зажим на провод, который подходит к контакту «В+» («30») генератора;
  2. Далее запустить двигатель и установить высокие обороты;
  3. После этого по одному необходимо включать электрические потребители на автомобиле – магнитолу, кондиционер, обогрев руля и другие. При включении каждого потребителя следует записывать показания с мультиметра;
  4. Далее необходимо замерить силу тока отдачи при включении всех потребителей вместе (которые включались в предыдущем тесте).

Когда все замеры будут получены, необходимо сравнить суммарный показатель поочередного включения потребителей и показатель мгновенного включения всех потребителей. Недопустимым считается, если показатель при мгновенном включении всех потребителей на 5 или более Ампер меньше, чем сумма при поочередном включении.

Как правильно подключать

В таком вопросе, как проверить амперметры мультиметром, нужно руководствоваться ниже представленными рекомендациями:

  • Вычисляют диапазон для замера показателей. У аккумулятора он 1,5В, 7,5В и 12 В. Значение устанавливается чуть больше нормы. Это будет запасом, который предотвратит порчу прибора.
  • Правильно определяют направление тока, т.е. полярность клемм, на который будет выполнено измерение. За ориентир берут обозначения общепринятого вида, указанные на корпусе.
  • Необходимо грамотное подсоединение щупов. Черный — минусовый, ставят в гнездо общего типа под названием COMMON (COM). Плюсовой — устанавливают в красный разъем.


Работать с устройством легко
Схема дальнейших действий:

  • Устройство настраивается в нужном диапазоне измерения.
  • Значение выставляется на 10% больше того, которое предполагается.
  • Если показатель неизвестен, то за крайнюю отметку берется максимум.
  • Щупы устанавливаются по схеме, соответствующей типу проводимого измерения. Красный в разъемы, где измеряется ток, напряжение или сопротивления. Черный в общий разъем.
  • Щупы подносятся к исследуемому прибору или сети питания. Красный ставится на плюс, черный на минус.
  • Нужно оценить полученные показатели. Может потребоваться изначальная корректировка положения указателя («на ноль»), чтобы сведения были более достоверными.

Вам это будет интересно Особенности приборов для измерения напряжения

Проверка диодного моста генератора


Чтобы проверить состояние диодного моста генератора необходимо перевести мультиметр в режим измерения переменного тока. Подключите один измерительный щуп диагностического прибора к выходу «В+» («30»), а второй на массу. Напряжение при таком подключении щупов должно быть не более 0,5 Вольт. Если напряжение больше, вероятно произошло короткое замыкание диодов.
Также можно проверить диоды на пробой. Для этого отключается аккумулятор от генератора и также отключается провод, который подходит к клемме «В+» («30»). Далее мультиметр подключается между отключенным проводом генератора и «В+» («30»), после чего снимаются показания. Если ток разряда мультиметр показывает более 0,5 мА, велика вероятность пробоя диодов.

На генераторе

На второй картинке видно как стоит диод, но с такой длиной проводка это не очень удобно — все внатяг. Лучше сделать длину провода примерно 2см от диода — так на мой взгляд будет проще вставлять в разъем РН генератора. Насколько я помню, у меня стоит диод К223 , т.е. он кремниевый. Поднимает напряжение примерно на 1,3 В.

Поправлю сам себя — проверил по справочным данным в Интернете что из себя представляет диод К223 — должен сказать, что сильно ошибся, указав именно такое название. На самом деле есть диоды КД223 и Д223, но у них корпуса совсем другие.

Однако на приведенных мной фотках скорее всего в изоленту замотаны диоды Д214 или Д242 (могут быть разные буквы после цифр), вот такой корпус(резьба М6) :

Проверка регулятора напряжения генератора


Для диагностики состояния регулятора автомобильного генератора необходимо использовать вольтметр или мультиметр в режиме вольтметра. До начала измерений нужно завести мотор, включить фары и дать поработать двигателю 15-20 минут. Само измерение проводится щупами, которые подключаются между массой и выводом «В+» («30») диагностируемого автомобильного генератора. Полученные значения записываются, после чего их необходимо сравнить с нормальными цифрами для конкретной модели автомобиля. Данные цифры можно найти в технической документации машины. Для большинства машин нормальное напряжение варьируется в диапазоне от 14 до 16 Вольт. Если имеются отклонения от норм, заданных производителем автомобиля, велика вероятность выхода из строя регулятора напряжения, в такой ситуации потребуется его замена.

Выбор аккумулятора

Примечательно, что различные автомодели требуют разной нагрузки. Некоторые машины оснащены двигателем с 4 цилиндрами, другие – с 6, 8 и т.д. Разным может быть количество поршней, амплитуда вращения стартера, температура и многое другое. Получается, что выбор АКБ напрямую зависит от технических характеристик определенного автомобиля.

В первую очередь специалисты рекомендуют определить емкость батареи, сделав выбор на основании техданных. Как правило, для отечественных ВАЗ подходит 55 или 60-емкостная батарея. Такая же емкость подходит к большей части бензиновых версий авто.


Выбор аккумулятора в зависимости от автомобиля

Что касается дизельных версий, то они требуют аккумулятор с большей емкостью, так как пусковое напряжения для запуска холодного дизельного двигателя обязано быть куда больше. Батареи на 75 или 80 А*ч в данном случае то, что нужно.

Помимо того, что выбор АКБ зависит от типа горючего, еще он зависит от варианта полярности и многого другого. Подробнее об отличиях аккумуляторных батарей можете прочитать ниже в статье (в абзаце про отличия моделей АКБ).

Выбор АКБ по генератору

Важнейший момент, на который следует обратить внимание. Мощность генерирующего устройства напрямую влияет на выбор аккумулятора. Данные надо искать по технической документации автомобиля.

Так, если владелец транспортного средства не является первым хозяином машины, то лучше будет убедиться самому в модели генератора, уточнить данные его мощности.

Емкость АКБ должна быть подобрана под мощность генератора так, чтобы покрывался не только ток зарядки, но и обеспечивалось питание всех потребителей электричества в авто. Другими словами, мощность генератора должна покрывать мощность всех потребителей, вместе взятых, и МЗТ (максимальное напряжение заряда).


Схема аккумулятор-генератор

На примере будет легче объяснить этот момент. Представим автомобиль ВАЗ, который оснащен генерирующим устройством на 80А. Для его нормального функционирования потребуется нагрузка, не превышающая 76А. Пять процентов снимается, чтобы предотвратить перегрузку приборов. Около двадцати процентов мощности потребляют приборы электрической цепи. Соответственно, для нормального функционирования подойдет аккумулятор 60А*ч.

Вообще, стандартные генерирующие устройства, которые ставят на продукцию серийного типа, способны обеспечивать электрическое питание всех потребителей цепи плюс небольшой запас. Последний крайне важен, так как позволяет выходить сухим из воды в непредвиденных, так сказать чрезвычайных ситуациях.

Как правило, ставить аккумуляторы большой ёмкости возможно теоретически возможно вполне. К примеру, вместо 55-ач батареи установить 72-ач или 75-ач. И все будет нормально, но только при одном непременном условии: проводка цепи автомобиля должна быть в безупречном состоянии, никаких больших потерь на контактах и т.д. На автомобилях с большим или средним пробегом априори появляются слабые зоны, окисление и т.п. Или тот самый непредвиденный момент, когда зимой ночью при сильном снегопаде приходится выезжать. Что происходит в таком случае, можно увидеть на схеме:

ПотребителиВтИтог
габариты и подсветка номеров, приборов и салона6х5вт+5х2вт40вт
фары+противотуманки сзади и спереди2х65вт+2х45вт+2х21вт250вт
вентилятор отопителя на максимальном режиме200вт
вентилятор радиатора кратковременно (2-3 минуты)250 вт
обогрев заднего стекла150вт
бензонасос и система управления двигателя70-100 вт
магнитола в среднем режиме громкости100 вт

Итого получается 1000 с лишним вт, что в соответствии с амперами, составляет 70-100 А. Это означает, что генерирующее устройство будет работать в таком случае на износ, особенно при работе радиаторного вентилятора. А если сюда приплюсовать работу усилителя, который многие меломаны устанавливают и потребление галогенок по 100 вт, то впору задуматься о дополнительном генерирующем устройстве.


Безусловно, можно ограничить потребление, регулярно следить за ним, не включать заднюю оптику без крайней надобности, и задействовать отопитель лишь на 2 или 3 скорость, но это уже нюансы.

Внимание. Новичкам автомобилистам полезно внедрить на приборку цифровой вольтметр, который будет подключен к клеммам АКБ. Таким образом, удастся контролировать процесс потребления тока. Если ток начнёт снижаться, то кое-какие приборы надо будет отключить в ручном режиме.

Не стоит забывать о том, что аккумулятор тоже нужен вольтаж. Батарея тоже потребляет ток, и чем больше она отдает при запуске мотора, тем больше потребуется ей вольт для подзарядки. И чем ёмкостнее батарея, тем больше у неё аппетит.

Если вы ярый меломан, то в вашем случае есть резон поменять стандартное генерирующее устройство с параметрами 80 ампер и ниже. Сюда входят вазовские модели авто, где подразумевается именно такой, слабый генератор. Рекомендуется поставить более мощный, 100, 120 или 150 амперный агрегат. Однако в этом случае надо помнить, что большая амперность сказывается на тяге двигателя отрицательно. Приходится платить за комфорт.


Замер тока аккумулятора

Резонно использовать эти расчёты и владельцам иномарок. Рекомендуется вооружиться измерительными клещами и рассчитать, сколько напряжения поступает от генерирующего устройства на аккумулятор, и сколько уходит с нее по другому кабелю.

Энергетический баланс крайне важен для автомобиля. Сегодня лишь единичные владельцы машин целиком понимают всю картину этого баланса, умеют грамотно анализировать и делать выводы.

Из всего написанного выше можно сделать и такой вывод. Чем больше генератор будет выдавать ток, тем сильнее должна быть батарея, но это даст большую нагрузку на двигатель автомобиля.

Что же случится, если неправильно будет подобран аккумулятор к генератору или наоборот? Закипит ли АКБ или нет?

Ген с малой мощностью при больших чем нужно нагрузках, будет постепенно разрушать проводку и собственные детали. Большая мощность потребителей – это всегда большая сопротивляемость генераторного индуктора, возросшая нагрузка по напряжению и т.д.

Нормальный ток в цепи будет до тех пор, пока потребление тока не превышает отдачу генерирующего устройства. Как только наблюдается превышение – возникает просадка генератора и АКБ.


Аккумулятор Варта

Закипеть батарея может однозначно при превышении напряжения, так как питается напрямую от генератора. Вызывать превышение может общая картина, подразумевающая неправильный выбор тандема ген-аккумулятор, либо порча регулятора напряжения в генерирующем устройстве. С виду неказистая «таблетка» (регулятор) выполняет важные функции.

Следует знать, что виновником порчи аккумулятора в большинстве случаев становится именно генератор. Помимо обеспечения автомобильных потребителей напряжением, генерирующее устройство должно подзаряжать и батарею. Если поступает больше тока на АКБ, то она выходит из строя.

Проверка обмоток возбуждения

Чтобы проверить исправность обмоток возбуждения автомобильного генератора, предварительного необходимо снять регулятор и щеткодержатель, чтобы получить доступ к контактным кольцам. Для диагностики потребуется омметр, щупы которого следует прикладывать к контактным кольцам генератора. В результате проверки сопротивление должно находиться на уровне в 5-10 Ом. Также необходимо убедиться визуально, что отсутствуют обрывы в обмотке.

Для диагностики замыкания обмотки возбуждения «на массу» потребуется соединить один щуп омметра с любым контактным кольцом, а второй приложить к статору генератора. В результате измерения на экране должно отображаться бесконечное сопротивление.

При диагностике генератора также необходимо осмотреть его на наличие механических повреждений. По результатам всех проверок определяется целесообразность ремонта прибора или его замены новым.

(446 голос., средний: 4,60 из 5)

    Похожие записи
  • Почему стучит двигатель при разгоне
  • Какие тормозные колодки лучше поставить на автомобиль

Другие причины низкого напряжения

Не всегда малая разность потенциалов в системе связана с поломкой генератора или плохим аккумулятором. Если диагностика этих элементов не выявила никаких неполадок, то стоит обратить своё внимание на следующее:

  • состояние клемм аккумулятора — плотность примыкания и оксидация;
  • проблемы электропроводки — окисление, нарушение её целостности;
  • выходные контакты к электроприборам;
  • правильно подобранные энергопотребители.

Каждый контакт должен быть плотно примыкающим и целостным, то есть необходимо отсутствие образований (например, сульфации), которые будут нарушать прохождение тока. Неправильное соединение контактов приводит к ускоренному разряду батареи даже на незаведенной машине.

Чтобы улучшить примыкание элементов электросистемы автомобиля, необходимо зачистить все контакты и восстановить целостность проводов с помощью их замены или соединения и обмотки изоляционной лентой.

В заключение хотелось бы повторить, что устойчивая работа автомобиля требует постоянного контроля всех элементов, а особое внимание должен привлекать генератор. Аккумулятор заряжается от него и обеспечивает электричеством целую автомобильную систему. Обращайте внимание на все элементы: щётки генератора, контактные кольца, регулятор напряжения, обмотку оборудования.

Самые корректные замеры следует осуществлять при полной заряженности батареи и в различных режимах. Помните, что производитель привязывает характеристики генератора к количеству оборотов двигателя — именно они помогают вырабатывать определённый ток.

Подробное видео, как проверить генератор:

У вас есть опыт диагностики генератора и решения проблем в электрической системе автомобиля? Поделитесь, пожалуйста, вашим опытом и мнением с нашими читателями в комментариях. Если у вас есть вопросы по затронутым темам, мы будем рады на них ответить.

Многие автовладельцы сталкиваются с ситуацией, когда после запуска мотора бортовой компьютер или один из приборов начинает показывать, что происходит перезаряд аккумулятора.

Последствия такой ситуации самые разные и зависят от того, насколько напряжение в бортовой сети превышает номинальное.

Незначительно повышенные параметры негативно скажутся только на аккумуляторе (закипание электролита с последующим его испарением), а вот если напряжение, идущее от генератора, будет превышать норму сильно, то могут выйти из строя электропотребители.

В любом случае перезаряд – явление, которое необходимо устранить, иначе оно не лучшим образом скажется на сроке службы аккумулятора и электроприборах.

Электрический ток

Для простоты электрические параметры часто объясняют на примере перемещения воды по трубам. Данным термином, выраженным в амперах (А), обозначают скорость передвижения электронов в проводнике. Препятствия для жидкости создают малые размеры и дистанция транспортной системы. На сопротивление электрическому току оказывают влияние:

  • наличие свободных электронов, химическая чистота материала;
  • площадь поперечного сечения (длина) провода;
  • температурные условия.


Электрический ток

Отсутствие заряда или плохой заряд.

Если значение меньше минимально допустимого, то проверьте напряжение без нагрузки. Так же необходимо замерить напряжение между выводом 30 генератора и его корпусом. Если при проверке генератора ваз 2107 значение напряжения, при включении дальнего света фар, на клеммах аккумуляторной батареи ниже 13,5.В, а при выключенном свете напряжение медленно растёт до значения до 13 – 13,4В. Причину в этом случае надо искать в плохом контакте от вывода 30 генератора до аккумуляторной батареи, плохом контакте минусовой клеммы и корпуса двигателя.

Для проверки надёжности соединения в клемме 30 генератора необходимо замерить напряжение между клеммой и корпусом генератора. Если напряжение значительно выше значения на клеммах аккумуляторной батареи, то следует открутить гайку крепления провода и зачистить места соединения и протянуть гайку самого вывода находящуюся между проводом и генератором. Плохой контакт в этом месте будет так же сопровождаться сильным нагревом контактного болта. Если напряжение на выводе больше 13,5.В, то произведите замер между плюсовой клеммой генератора и корпусом генератора. При значении равном значению напряжения между выводом 30 генератора и его корпусом, устраните нарушение контакта между минусовой клеммой генератора и корпусом двигателя. Если же значение меньше, то проверьте значение напряжения в контактных соединениях цепи от генератора до аккумуляторной батареи. Если значение напряжения на клеммах аккумуляторной батареи и выводе 30 генератора одинаковые, то неисправен сам генератор. Самой распространённой неисправностью в этом случае служит пробой одного диода выпрямительного моста.

Особенности работы цепи

Выше указана общая схема цепи, без подробностей, но ее достаточно для понимания, как все работает. Теперь об особенностях работы подзарядки батареи.

Генератор самостоятельно не может регулировать параметры вырабатываемой электроэнергии, поэтому выходное напряжение из него варьируется, причем в значительном диапазоне, зависит оно от оборотов коленчатого вала и нагрузки в бортовой цепи. То есть, перезаряд аккумулятора, по сути, присутствует постоянно, пока генератор вырабатывает электроэнергию.

Чтобы аккумулятор принял заряд нужно подать на него вольтаж чуть больше, чем номинальный показатель самой батареи. На разных авто входное напряжение на аккумуляторе отличается, но в целом, этот показатель находится в диапазоне 13,9-14,5 В.

Именно при таком вольтаже батарея может «взять» заряд. Если вольтаж будет ниже, то будет недозаряд АКБ, а выше – перезаряд. Обе ситуации негативно сказываются на аккумуляторе.

Генератор же выдает вольтаж с большим значением, и чтобы поддерживать его в цепи в нужных рамках, в схему и включен реле-регулятор.

На одних моделях этот элемент входит в конструкцию генератора и совмещен с щеточным узлом (наиболее распространенная конструкция) или является отдельным узлом (встречается, к примеру, на ВАЗ классического семейства).

По сути, реле-регулятор – единственный элемент, отвечающий за то, чтобы в бортовой сети вольтаж соответствовал норме и не возникал перезаряд, причем с учетом нагрузки, создаваемой в бортовой сети при включении электропотребителей.

Как можно проверить, сколько вольт выдает генератор.

Если нет измерительных приборов. Завести автомобиль, включить несколько мощных потрибителей (д. свет, вентилятор отопителя) и свет салона. Сделать средние обороты двигателя. Следить за яркостью освещения света салона и заглушить автомобиль не ключем (ручной тормоз + передача) . Если свет стал тусклее — генератор напряжение выдает, но возможна перезарядка. Если автомобиль не больно «наворочен» можно поступить так. Завести автомобиль, выключить все электрические потребители, предусмотреть, чтобы не включился вентилятор обудва радиатора, включить габариты, сделать холостые обороты двигателя, следить за освещением габаритов, отсоединить минусовую клемму от аккумулятора. Если генератор не выдает напряжение, автомобиль заглохнет, габариты потухнут. В противном случае габариты зажгуться чуть ярче — уже хорошо. Теперь проверка на увеличенное напряжение. Понемногу увеличивать обороты двигателя. Если при увеличении оборотов двигателя пропорционально увеличивается яркость габаритов — генератор выдает повышенное напряжение. Сбавьте обороты двигателя до холостых, подключите минусовую клему, заглушите, поменяйте реле регулятор напряжения (интегральное реле, «шоколадку»). У навороченых автомобилей при отсоединении АБ может и пиропатрон на клеме сработать или если генератор напряжения не дает — равносильно снятию аккумулятора, придется обучать автомобиль, вводить код в магнитофон или еще чего.

Только на стенде, или без аккумулятора, если аккумулятор заряжен то не определить его выдачу ,

Попробуйте языком. Старый проверенный способ

вольтметром ЁПТЬ!!!!

Достаточно измерить бортовое напряжение при заведенном двигателе.

Нужен простой измерительный прибор — продаётся в магазине — тут советами не сможешь измерить

тестер пур тенчере

во беда, есть прибор-вольтметр (тестер) и в чём проблема?

вольтметром. на клемах генератора должно быть 14.7 вольт. может быть чуть меньше, может чуть больше, но в районе 14 вольт.

touch.otvet.mail.ru

Причины перезаряда

Неисправность реле-регулятора – самая частая причина перезаряда аккумулятора.

Из-за поломки этот узел перестает выполнять свои функции и «пропускает» все напряжение, вырабатываемое генератором в бортовую цепь, а оно может достигать и 25 В. Естественно, ни один электроприбор в авто не рассчитан на такой вольтаж, поэтому элементы бортовой сети начинают перегорать.

Поломка регулятора бывает частичной или полной. В первом случае этот элемент все же выполняет свои функции, но «пропускает» напряжение чуть большего значения, чем нужно (к примеру, 15 В).

В этом случае выявить перезаряд аккумулятора можно только по показаниям измерительных приборов или бортового компьютера. Электропотребители же от такого напряжения практически «не страдают», а вот на состояние АКБ даже такой перезаряд влияет негативно – при постоянном процессе батарея «выкипает» и выходит из строя.

При полной же неисправности реле-регулятора, высокие показатели (свыше 16 В) начинают выводить из строя потребители – первыми перегорают лампочки и предохранители, затем иные приборы. Значительное превышение вольтажа может стать причиной возгорания электропроводки.

Несмотря на то, что частичная поломка реле значительной угрозы бортовой сети авто не несет (за исключением аккумулятора), игнорировать ее не нужно, поскольку она в любой момент может перерасти в полный выход элемента из строя.

Поскольку реле-регулятор – единственный элемент, исключающий перезаряд аккумулятора, многие автолюбители при обнаружении повышенного напряжения в бортовой сети сразу же проводят замену этого узла.

Вот только помогает установка нового регулятора не всегда, часто проблема остается. Естественно, подозрения в этом случае падают на генератор. Этот узел действительно может давать перезаряд в случае пробоя диодного моста или обрыва обмоток, пробоя якоря на корпус.

ЧИТАЙТЕ ПО ТЕМЕ : Напряжение генератора автомобиля, норма на холостом ходу и под нагрузкой.

Но если замена реле регулятора не помогла, не стоит сразу менять или отправлять в ремонт генератор.

ВАЖНО : Часто причина перезаряда АКБ кроется в плохом контакте проводки цепи системы подзарядки батареи (описана выше).

Причина очень проста: в месте окисления контактов возникает сопротивление, которое реле-регулятор «воспринимает» как нагрузку в бортовой сети. К примеру, это может произойти в блоке предохранителей.

Чтобы компенсировать ее, и не допустить просадки вольтажа, регулятор начинает «пропускать» большие показатели в результате на АКБ поступает завышенное напряжение.

Поэтому в поиске причины образования перезаряда аккумулятора в первую очередь следует проверить реле-регулятор, затем цепь системы зарядки (все соединения, а также предохранитель) и только после этого снимать и проводить диагностику генератора.

Демонтаж электрогенератора

Для тщательной проверки устройства необходимо его снять с автомобиля ВАЗ 2107 и произвести его разборку. Электрический генератор демонтируется со строгим соблюдением рекомендаций. Руководства по ремонту машины, разработанного производителем. Важно перед выполнением работ произвести отключение аккумулятора, чтобы не допустить при касании контактных частей провода на корпус и короткого замыкания.

Генератор, призванный обеспечивать зарядку батареи и питание приборов, снимается в следующем порядке:

  1. Машина устанавливается над смотровой ямой или на подъемнике, с нее демонтируется защита и брызговик слева.
  2. От электрогенератора отключается провода и откручивается гайка, фиксирующая его положение на фигурной планке натяжителя.
  3. Со шкивов снимается ремень.
  4. Раскручиваем болт крепления устройства на кронштейне и вытаскиваем его из отверстия.

После этого аккуратно вынимаем генератор из моторного отсека автомобиля ВАЗ 2107, соблюдая при этом осторожность. Агрегат очищается от загрязнений при помощи ветоши и кисти и подвергается наружному осмотру на предмет наличия внешних повреждений. Это не дает гарантий обнаружения неисправностей, но покачивание вала ротора из стороны в сторону позволяет выявить люфт в подшипниках и соответственно их износ.

Смотрите также

Комментарии 26

ответ на генераторе

как на машине прям посмотреть?увидеть можно?

убрать рукав подвода воздуха к корпусу дроссельной заслонки и подлезть посмотреть car-exotic.com/image/vaz-lada-2107-2.jpg на картинке 18

если его не убирать не получиться увидеть?

нет, а как ты между этими трубками пролезешь еще

у тебя машина 2012 года ? если да то 100% стоит у тебя на 73А

да 2012!почему именно 100 процентов?

да потому что на инжекторные ставят на 73 А) если у тебя авто новое а не купленное с рук то никто не мог всунуть в него 55А гену старую))) их уже лет 5 на завод не поставляют)

Доработка электрики в автомобиле. Диод в генератор Ваз 2110. Повышение напряжения. — Электрика автомобиля — Ремонт авто и всякое такое — Каталог статей

Уровень зарядного напряжения автомобиля должен соответствовать требованиям инструкции на ТС и находиться в пределах 13,8-14,8 Вольт(зависит от генератора, независимо от режима работы двигателей и включённых потребителей.
 Вот примерные характеристики:

Генератор 37.3701 или его модификации
Автомобили: ВАЗ-2108, ВАЗ-2109, ВАЗ-2110, ВАЗ-21213, “Ока”.
Устанавливаемые заводом РН: 361.3701
Устанавливаемые заводом щеточные узлы: Я212А11Е, ЩДР-К442ЕН1
Аналог РН производства ВТН: Я212А11
Номинальное напряжение регулирования, В 14,0
Напряжение регулирования с АБ при t°=(25 ± 2)°С и нагрузке генератора 3А, В 14,0 ± 0,1
Напряжение регулирования с АБ при t°=(25 ± 2)°С в диапазоне нагрузки генератора от 3А до Imax*, В 14,0 ± 0,15

Генератор 37.3701 или его модификации
Автомобили: ВАЗ-2108, ВАЗ-2109, ВАЗ-2110, ВАЗ-21213, “Ока”.
Устанавливаемые заводом РН: 1702.3702-01 или 1702.3702
Аналог РН производства ВТН: 1702.3702-01 (улучшенный аналог регулятора 1702.3702*). Дополнительный провод крепится на штатный винт цепи “30”. Не рекомендуется устанавливать этот регулятор напряжения на генераторы в автомобилях с электрической схемой, отличной от типовой. Признаком несоответствия схеме включения или типу генератора является нехватка длины провода, возможная работа двигателя после выключения зажигания.
Номинальное напряжение регулирования, В 14,0
Напряжение регулирования с АБ при t°=(25 ± 2)°С и нагрузке генератора 3А, В 14,5 ± 0,1
Напряжение регулирования с АБ при t°=(25 ± 2)°С в диапазоне нагрузки генератора от 3А до Imax*, В 14,5 ± 0,15

Генератор 5102.3771 и его модификации, выпускаемый концерном «ПРАМО» по лицензии компании «Iskra» (Словения)
Автомобили: ВАЗ-2108i, ВАЗ-2109i, ВАЗ-2110i, ВАЗ-2111, ВАЗ-2112, ВАЗ-2113, ВАЗ-2114, ВАЗ-2115 и др.
Устанавливаемые заводом РН: ISKRA AER1614, 881.3701, 883.3702, Ы5102.3771.060
Аналог РН производства ВТН: 5102.3771.060
Напряжение регулирования с АБ при t°=(25 ± 2)°С и нагрузке генератора 5А, В 14,1± 0,1
Напряжение регулирования с АБ при t°=(25 ± 2)°С в диапазоне нагрузки генератора от 5А до 0,9•Imax, В 14,1± 0,4

Генератор 9402.3701-03 (ВАЗ-2110-2112)
или генератор 9402.3701-04 (ВАЗ-2123 ”Chevrolet Niva”)
Автомобили: ВАЗ-2110-2112 с генератором 9402.3701-03, ВАЗ-2123 ”Chevrolet Niva” с генератором 9402.3701-04.
Устанавливаемые заводом РН: 7931.3702И4 ЩР-3, 7931.3702И4 ЩР3-01, 7931.3702-01
Аналог РН производства ВТН: 7931.3702-01
Напряжение регулирования с АБ при t°=(25 ± 2)°С и нагрузке генератора 5А, В 14,7 ± 0,1
Напряжение регулирования с АБ при t°=(25 ± 2)°С в диапазоне нагрузки генератора от 5А до 0,9•Imax*, В 14,7 ± 0,15

Генератор 9402.3701-03 (ВАЗ-2110, ВАЗ-2111, ВАЗ-2112)
или генератор 9402.3701-04 (ВАЗ-2123 ”Chevrolet Niva”)
Автомобили: ВАЗ-2110, ВАЗ-2111, ВАЗ-2112 с генератором 9402.3701-03, ВАЗ-2123 ”Chevrolet Niva” с генератором 9402.3701-04 и др.
Устанавливаемые заводом РН: 844.3702, 845.3702, 8444.3702
Аналог РН производства ВТН: 8444.3702 (аналог регулятора 844.3702)
Напряжение регулирования с АБ при t°=(25 ± 2)°С и нагрузке генератора 5А, В 14,4 ± 0,1
Напряжение регулирования с АБ при t°=(25 ± 2)°С в диапазоне нагрузки генератора от 5А до 0,9•Imax*, В 14,4 ± 0,15

Генераторы 94.3701, 9402.3701
Автомобили: ВАЗ-2108, ВАЗ-2109, ВАЗ-2110, ВАЗ-2111, ВАЗ-2112 и др.
Устанавливаемые заводом РН: 57.3702, Я212А11Е, К1216ЕН1
Устанавливаемые заводом щеточные узлы: М14РН5А, ЩДР-К1216ЕН1
Аналог РН производства ВТН: 9402.3702
Номинальное напряжение регулирования, В 14,0
Напряжение регулирования с АБ при t°=(25 ± 2)°С и нагрузке генератора 3А, В 14,0 ± 0,1
Напряжение регулирования с АБ при t°=(25 ± 2)°С в диапазоне нагрузки генератора от 3А до Imax*, В 14,0 ± 0,15

Генератор 9402.3701-03 (ВАЗ-2110-2112)
или генератор 9402.3701-04 (ВАЗ-2123 “Chevrolet Niva”)
Автомобили: ВАЗ-2110-2112 с генератором 9402.3701-03, а также ВАЗ-2123 “Chevrolet Niva” с генератором 9402.3701-04 и др.
Устанавливаемые заводом РН: 7931.3702И4, 844.3702, 845.3702, 9444.3702
Аналог РН производства ВТН: 9444.3702
Напряжение регулирования с АБ при t°=(25 ± 2)°С и нагрузке генератора 5А, В 14,5 ± 0,1
Напряжение регулирования с АБ при t°=(25 ± 2)°С в диапазоне нагрузки генератора от 5А до 0,9•Imax*, В 14,5 ± 0,15

Генераторы 9402.3701-06 или 1119.3701
Автомобили: ВАЗ-1117, ВАЗ-1118, ВАЗ-1119 “Калина”.
Устанавливаемые заводом РН: 7930.3702, ЩР-5, 849.3702, 9454.3702
Аналог РН производства ВТН: 9454.3702
Напряжение регулирования с АБ при t°=(25 ± 2)°С и нагрузке генератора 5А, В 14,5 ± 0,1
Напряжение регулирования с АБ при t°=(25 ± 2)°С в диапазоне нагрузки генератора от 5А до 0,9•Imax*, В 14,5 ± 0,15
_________________

Как повысить напряжение ВАЗ 2110 без больших вложений и усилий ?

В машине много потребителей: свет, музыка, подогрев сидений и т.д., то при всем включенном напряжение падало до 13.1В. Повысить напряжение в машине ВАЗ 2110-12 и иных авто на несколько вольт можно если установить в генератор ВАЗ диод. Например, диод из другого такого же диодного моста или КД202В и его аналог(приведу позже. Чаще при добавке 1 диода ток на АКБ повышается от 0.4 до 1 вольты.

Как впоять и установить я Вам покажу на не моих фото, беру со сторонних сайтов их



или

Фотоотчет по увеличению напряжения с сайта Gloom Garage

Было решено поднять напряжение использовав диод в цепи D, регулятора напряжения.

Подходит любой диод с напряжением пробоя 20В и током не менее 5А. Падение напряжения желательно не больше 0.6-0.7В. Отлично подходит диод 2Д219Б.

 

Uобр(В)

Iпр(А)

Uпр(В)

Iобр(мА)

Корпус

2Д219А 15

10

0.6(10А)

20 (15В)

КД-11

2Д219Б 20

10

0.6(10А)

20 (20В)

КД-11

2Д219В 15

10

0.45(10А)

20 (15В)

КД-11

2Д219Г 20

10

0.45(10А)

20 (20В)

КД-11


Потребуется пол метра провода 2*0.75мм. Распаиваем концы под клеммы «мама» и «папа» №4.
Одеваем в кембрик, а лучше в термоусадку.
С другой стороны припаиваем диод. К катоду мамку, к аноду папку.

Изолируем сам диод, например, засовываем его в банку из под фотопленки. 
Снимаем «-» клемму с АКБ. Откручиваем «+» провода от генератора, отключаем провод «D» к приборке.
Получив полный доступ к задней крышке, снимаем ее поддевая 3 фиксатора.
Вот перед нами наш регулятор напряжения. Продев провода от диода сквозь прорези в крышке, подключаем «маму» к РН, «папу» к штатному проводу. Закрываем крышку, прикручиваем все провода на место. Провод я оставил короткий, поэтому крепить пришлось к жгуту датчика фаз.

Результат представлен в виде таблицы:

Нагрузка Напряжение до Напряжение после
без нагрузки 14.2 14.45
+габариты 13.8 14.45
+ПТФ 13.7 14.4
+ближний 13.6 14.35
+отопитель 13.5 14.3
+Вентилятор 13.4 14.2
+дальний 13.2 14.1
+обогревы 13.1 14.0
+отопитель max 12.9 13.95

Если потребуется снять или разобрать генератор, то можете воспользоваться этой инструкцией

Изучаем туннельный диод на примере 3И306М / Хабр

В современной электронике туннельные диоды вытеснены компонентами, более удобными для решения тех же задач. Но почему бы не поэкспериментировать с активным элементом, который когда-то считался одним из самых быстродействующих?

Туннельные диоды делятся на предназначенные для усилителей, импульсных генераторов и ключевых схем. Согласно даташиту, диоды серии 3И306 предназначены для применения в переключающих устройствах. На графике показана зависимость падения напряжения на диоде от тока через него на прямом участке ВАХ:

Характериограф у автора импровизированный, он состоит из сигнал-генератора, 10-омного резистора и осциллографа. При этом возникает ошибка: один канал осциллографа измеряет суммарное напряжение на всей последовательной цепи из диода и резистора, а другой — только на резисторе (по второму из этих напряжений можно косвенно определить ток). Рассчитать падение напряжения только на диоде можно, экспортировав кривые в CSV-файл, а затем сгенерировав графики в Python с matplotlib.

Пример ВАХ туннельного диода на экране осциллографа:

Вначале ток через диод возрастает приблизительно до 11 мА, пока напряжение не увеличивается до 150 мВ, затем резко уменьшается до 500 мкА и возрастает снова. Это — участок отрицательного дифференциального сопротивления, на котором ток падает с увеличением напряжения.

Для изучения работы диода в переключающем устройстве автор подключил его к двум BNC-разъёмам. Корпуса их соединены вместе, а между центральными контактами включён диод. Сигнал с генератора с выходным сопротивлением в 50 Ом поступает через диод на осциллограф с тем же входным сопротивлением:

Поведение диода не зависит от формы сигнала. Когда напряжение превышает пороговое, происходит переключение. Автор подавал сигнал треугольной формы с частотой порядка 100 кГц. Спадание тока происходит за 900 пикосекунд, а нарастание — за 1,1 наносекунды. Впечатляет, особенно если учитывать, что схема состоит из одной детали, не считая сигнал-генератора. У генератора прямоугольных импульсов на таймере 555 переключение длится примерно 100 наносекунд.

Но размах выходного сигнала невелик, поскольку туннельные диоды работают при малых напряжениях и токах.

Далее автор пробует применить переключательный диод не по назначению — в генераторе. Здесь он будет поддерживать в контуре незатухающие колебания:

Колебательный контур первоначально состоял из одного витка диаметром в 9 мм и конденсатора на 2 пФ. Конденсатор на 10 нФ замыкает генерируемые колебания на себя, не пропуская их в цепь питания. Напряжение питание составляет 700 мВ, после запуска генератор продолжает работать при снижении напряжения до 330 мВ.

Сначала генератор работал на частоте в 295 МГц. При замене конденсатора в контуре на другой, ёмкостью в пФ, частота возросла всего до 300 МГц, из чего следует, что собственная ёмкость диода и дальше занижала частоту. Рассчитав индуктивность витка, автор далее вычислил собственную ёмкость диода — 18 пФ. В даташите сказано, что она не превышает 30 пФ, и это оказалось так.

При наблюдении колебаний важно не внести в контур дополнительную ёмкость. У 10-кратного щупа осциллографа ёмкость составляет 10 пФ, чего достаточно, чтобы ещё уменьшить частоту. Поэтому автор замкнул вход осциллографа на корпус, получив ещё один виток — измерительный. Поднеся его к витку контура, можно получить трансформатор без сердечник

Регулирование напряжения генераторов переменного тока

Проблема регулирования напряжения в системе переменного тока принципиально не отличается от проблемы в системе постоянного тока. В каждом случае функция системы регулятора заключается в контроле напряжения, поддержании баланса циркулирующего тока во всей системе и устранении внезапных изменений напряжения (анти-колебание) при приложении к системе нагрузки. Однако существует одно важное различие между системой регулирования генераторов постоянного тока и генераторов переменного тока, работающих в параллельной конфигурации.Нагрузка, которую несет какой-либо конкретный генератор постоянного тока в системе с двумя или четырьмя генераторами, зависит от его напряжения по сравнению с напряжением на шине, в то время как распределение нагрузки между генераторами переменного тока зависит от настроек их регуляторов скорости, которые управляются частотой и схемы спада, описанные в предыдущем разделе о системах привода генератора переменного тока с постоянной скоростью.

Когда генераторы переменного тока работают параллельно, частота и напряжение должны быть равны. Там, где синхронизирующая сила требуется для выравнивания только напряжения между генераторами постоянного тока, синхронизирующие силы необходимы для выравнивания как напряжения, так и скорости (частоты) между генераторами переменного тока.На сравнительной основе синхронизирующие силы для генераторов переменного тока намного больше, чем для генераторов постоянного тока. Когда генераторы переменного тока имеют достаточные размеры и работают на неодинаковых частотах и ​​напряжениях на клеммах, их внезапное соединение друг с другом через общую шину может привести к серьезному повреждению. Чтобы избежать этого, генераторы должны быть максимально точно синхронизированы перед их соединением.

Регулирование выходного напряжения возбудителя постоянного тока, который подает ток на поле ротора генератора переменного тока, лучше всего регулирует выходное напряжение генератора переменного тока.Это достигается регулированием 28-вольтовой системы, включенной в цепь возбуждения возбудителя. Регулятор управляет током поля возбудителя и, таким образом, регулирует выходное напряжение возбудителя, подаваемое на поле генератора переменного тока.

Транзисторные регуляторы генератора переменного тока

Во многих авиационных генераторных установках для управления выходной мощностью генератора используется транзисторный регулятор напряжения. Перед изучением этого раздела может быть полезным обзор принципов работы транзисторов.

Транзисторный регулятор напряжения состоит в основном из транзисторов, диодов, резисторов, конденсаторов и, как правило, термистора.При работе ток течет через диод и транзистор к полю генератора. Когда достигается надлежащий уровень напряжения, регулирующие компоненты заставляют транзистор отключать проводимость, чтобы контролировать напряженность поля генератора переменного тока. Рабочий диапазон регулятора обычно регулируется в узком диапазоне. Термистор обеспечивает температурную компенсацию схемы. Транзисторный регулятор напряжения, показанный на рис. 12-342, будет упоминаться при объяснении работы этого типа регулятора.

Рисунок 12-342. Транзисторный регулятор напряжения.

Выходной сигнал переменного тока генератора подается на регулятор напряжения, где он сравнивается с опорным напряжением, а разница подается на секцию управляющего усилителя регулятора. Если выход слишком низок, напряженность поля генератора возбудителя переменного тока увеличивается за счет схемы в регуляторе. Если выход слишком высок, напряженность поля уменьшается.

Источником питания для мостовой схемы является CR1, обеспечивающий двухполупериодное выпрямление трехфазного выхода трансформатора Т1.Выходные напряжения постоянного тока CR1 пропорциональны средним фазным напряжениям. Питание подается с отрицательного конца источника питания через точку B, R2, точку C, стабилитрон (CR5), точку D и на параллельное соединение V1 и R1. Точка отвода С моста расположена между резистором R2 и стабилитроном. В другой ветви эталонного моста резисторы R9, R7 и термокомпенсирующий резистор RT1 соединены последовательно с V1 и R1 через точки B, A и D. Выход этой ветви моста находится на рычаге стеклоочистителя. R7.

Когда происходят изменения напряжения генератора, например, если напряжение снижается, напряжение между резисторами R1 и V1 (после того, как V2 начинает проводить ток) остается постоянным. Полное изменение напряжения происходит по мостовой схеме. Поскольку напряжение на стабилитроне остается постоянным (как только он начинает проводить ток), общее изменение напряжения, происходящее на этом плече моста, происходит на резисторе R2. В другом плече моста изменение напряжения на резисторах пропорционально значениям их сопротивлений.Следовательно, изменение напряжения на резисторе R2 больше, чем изменение напряжения между резистором R9 и рычагом стеклоочистителя R7. Если выходное напряжение генератора падает, точка C отрицательна по отношению к рычагу стеклоочистителя R7. И наоборот, если выходное напряжение генератора увеличивается, полярность напряжения между двумя точками меняется на противоположную.

Выход моста, взятый между точками C и A, подключен между эмиттером и базой транзистора Q1. При низком выходном напряжении генератора напряжение от моста отрицательное к эмиттеру и положительное к базе.Это прямой сигнал смещения для транзистора, поэтому ток между эмиттером и коллектором увеличивается. С увеличением тока увеличивается напряжение на эмиттерном резисторе R11.

Это, в свою очередь, подает положительный сигнал на базу транзистора Q4, увеличивая его эмиттерно-коллекторный ток и увеличивая падение напряжения на эмиттерном резисторе R10.

Это дает положительное смещение на базу транзистора Q2, что увеличивает ток между эмиттером и коллектором и увеличивает падение напряжения на эмиттерном резисторе R4.Этот положительный сигнал управляет выходным транзистором Q3. Положительный сигнал на базе Q3 увеличивает ток между эмиттером и коллектором.

Поле управления возбудителя-генератора в коллекторной цепи. Увеличение выходной мощности генератора возбудителя увеличивает напряженность поля генератора переменного тока, что увеличивает выходную мощность генератора.

Чтобы предотвратить возбуждение генератора при низком значении частоты, рядом с клеммой F+ расположен переключатель пониженной скорости. Когда генератор достигает подходящей рабочей частоты, переключатель замыкается и позволяет возбуждать генератор.

Другой интерес представляет линия, содержащая резисторы R27, R28 и R29, включенные последовательно с нормально замкнутыми контактами реле К1. Рабочая катушка этого реле находится в нижней левой части схемы. Реле К1 подключено к источнику питания (CR4) транзисторного усилителя. Когда генератор запускается, электрическая энергия подается от 28-вольтовой шины постоянного тока на поле генератора возбудителя, чтобы «вспыхнуть поле» для начального возбуждения. Когда поле генератора возбудителя включено, генератор переменного тока начинает вырабатывать, и по мере его нарастания реле К1 находится под напряжением, размыкая цепь «вспышки поля».

Рекомендация бортмеханика

   

Управление генератором (электрическая система самолета)


Теория управления генератором

Все самолеты предназначены для работы в определенном диапазоне напряжений (например, 13,5–14,5 вольт). А поскольку самолеты работают с различными скоростями двигателя (помните, двигатель приводит в действие генератор) и с различными электрическими требованиями, все генераторы должны регулироваться какой-то системой управления. Система управления генератором предназначена для поддержания выходной мощности генератора в пределах ограничений для всех параметров полета.Системы управления генератором часто называют регуляторами напряжения или блоками управления генераторами (GCU).

Мощность авиационного генератора можно легко отрегулировать, контролируя напряженность магнитного поля генератора. Помните, что сила магнитного поля напрямую влияет на выходную мощность генератора. Чем больше ток возбуждения, тем больше выходная мощность генератора, и наоборот. На рис. 1 показано простое управление генератором, используемое для регулировки тока возбуждения. Когда управляется ток возбуждения, управляется выход генератора.Имейте в виду, что эта система настраивается вручную и не подходит для самолетов. Системы самолета должны быть автоматическими и поэтому немного сложнее.

Рисунок 1. Регулирование напряжения генератора полем Rheostat

Существует два основных типа управления генератором: электромеханическое и твердотельное состояние (транзисторированное). Элементы управления электромеханического типа используются на старых самолетах и, как правило, требуют регулярного осмотра и обслуживания.Твердотельные системы более современны и, как правило, считаются более надежными и более точными в управлении мощностью генератора.


Функции систем управления генераторами

Большинство систем управления генераторами выполняют ряд функций, связанных с регулированием, определением и защитой системы генерации постоянного тока. Для легких самолетов обычно требуется менее сложная система управления генератором, чем для более крупных многодвигательных самолетов. Некоторые из перечисленных ниже функций отсутствуют на легких самолетах.

Регулировка напряжения

Самая основная функция GCU — регулировка напряжения. Регулирование любого типа требует, чтобы блок регулирования взял образец выходного сигнала генератора и сравнил этот образец с известным эталоном. Если выходное напряжение генератора выходит за установленные пределы, то блок регулирования должен обеспечить регулировку тока возбуждения генератора. Регулировка тока возбуждения управляет выходом генератора.

Защита от перенапряжения

Система защиты от перенапряжения сравнивает измеренное напряжение с эталонным напряжением.Схема защиты от перенапряжения используется для размыкания реле, управляющего током возбуждения возбуждения. Обычно он встречается в более сложных системах управления генератором.

Параллельная работа генераторов

На многодвигательных самолетах необходимо использовать функцию параллельной работы, чтобы все генераторы работали в установленных пределах. Как правило, параллельные системы сравнивают напряжения между двумя или более генераторами и соответствующим образом регулируют схему регулирования напряжения.

Защита от перевозбуждения

При отказе одного генератора в параллельной системе один из генераторов может получить перевозбуждение и, как правило, нести большую долю нагрузки, если не всю нагрузку.По сути, это условие заставляет генератор производить слишком большой ток. Если это состояние обнаружено, возбужденный генератор должен быть возвращен в допустимые пределы, иначе произойдет повреждение. Цепь перевозбуждения часто работает вместе с цепью перенапряжения для управления генератором.

Дифференциальное напряжение

Эта функция системы управления предназначена для обеспечения того, чтобы все значения напряжения генератора находились в пределах допусков перед подключением к шине нагрузки.Если выход не находится в пределах указанного допуска, контактор генератора не может подключать генератор к шине нагрузки.

Измерение обратного тока

Если генератор не может поддерживать требуемый уровень напряжения, он в конечном итоге начинает потреблять ток, а не обеспечивать его. Такая ситуация возникает, например, при выходе из строя генератора. Когда генератор выходит из строя, он становится нагрузкой для других работающих генераторов или аккумулятора. Неисправный генератор необходимо снять с автобуса.Функция измерения обратного тока контролирует систему на наличие обратного тока. Обратный ток указывает на то, что ток течет к генератору, а не от генератора. В этом случае система размыкает реле генератора и отключает генератор от шины.

Органы управления для генераторов высокой мощности

Большинство современных генераторов высокой мощности используются на самолетах корпоративного типа с турбинными двигателями. В этих небольших бизнес-джетах и ​​турбовинтовых самолетах используется генератор и стартер, объединенные в один блок.Этот агрегат называется стартер-генератором. Преимущество стартер-генератора заключается в объединении двух блоков в одном корпусе, что экономит место и вес. Поскольку стартер-генератор выполняет две задачи: запуск двигателя и выработку электроэнергии, система управления для этого агрегата относительно сложна. Простое объяснение стартер-генератора показывает, что устройство содержит два набора обмоток возбуждения. Одно поле используется для запуска двигателя, а другое используется для выработки электроэнергии. [Рисунок 2]

Рисунок 2.Стартер-генератор

Во время функции пуска GCU должен подать питание на последовательное поле, а якорь заставляет блок работать как двигатель. В режиме генерации GCU должен отключать последовательное поле, запитывать параллельное поле и контролировать ток, создаваемый якорем. В это время стартер-генератор работает как обычный генератор. Конечно, GCU должен выполнять все функции, описанные ранее, для управления напряжением и защиты системы.Эти функции включают регулирование напряжения, определение обратного тока, дифференциальное напряжение, защиту от перевозбуждения, защиту от перенапряжения и параллельную работу генератора. Типичный GCU показан на рисунке 3.

цепи для определения работы генератора или стартер-генератора.Затем схема управляет серией реле и/или соленоидов для подключения и отключения блока к различным распределительным шинам. Практически во всех схемах регулирования напряжения используется стабилитрон. Стабилитрон — это чувствительное к напряжению устройство, которое используется для контроля напряжения в системе. Стабилитрон, соединенный со схемой GCU, затем управляет током возбуждения, который, в свою очередь, управляет выходом генератора.


Средства управления генератором для маломощных генераторов

Типичная схема управления генератором для маломощных генераторов изменяет поток тока на поле генератора для управления выходной мощностью генератора.По мере изменения параметров полета и электрических нагрузок блок GCU должен контролировать электрическую систему и вносить соответствующие коррективы, чтобы обеспечить надлежащее напряжение и ток в системе. Типичное управление генератором называется регулятором напряжения или GCU.

Поскольку большинство маломощных генераторов установлены на старых самолетах, системы управления этими системами представляют собой электромеханические устройства. (Твердотельные блоки используются на более современных самолетах, в которых используются генераторы постоянного тока, а не генераторы постоянного тока.) Двумя наиболее распространенными типами регуляторов напряжения являются регулятор с угольной кучкой и регулятор с тремя блоками.Каждый из этих блоков управляет током возбуждения с помощью переменного резистора. Управление током возбуждения затем управляет выходом генератора. Упрощенный цепь управления генераторами генератора показана на рисунке 4.

9004

Углеродные регуляторы углерода

Регулятор углерода Выход генератора постоянного тока за счет направления тока возбуждения через стопку угольных дисков (угольная куча).Углеродные диски включены последовательно с генератором поля. Если сопротивление дисков увеличивается, ток возбуждения уменьшается, и мощность генератора падает. Если сопротивление дисков уменьшается, ток возбуждения увеличивается, и выходная мощность генератора увеличивается. Как видно на рисунке 5, катушка напряжения установлена ​​параллельно выходным проводам генератора. Катушка напряжения действует как электромагнит, сила которого увеличивается или уменьшается при изменении выходного напряжения генератора. Магнетизм катушки напряжения контролирует давление на углеродный пакет.Давление на угольный пакет контролирует сопротивление углерода; сопротивление углерода управляет током возбуждения, а ток возбуждения управляет выходом генератора.

Рис. 5. Регулятор с угольной сваей

Регуляторы с угольной сваей требуют регулярного обслуживания для обеспечения точной регулировки напряжения; поэтому большинство из них было заменено на самолетах более современными системами.

Регуляторы с тремя звеньями

Регуляторы с тремя звеньями, используемые с системами генераторов постоянного тока, состоят из трех отдельных частей.Каждый из этих блоков выполняет определенную функцию, необходимую для правильной работы электрической системы. Типовой трехблочный регулятор состоит из трех реле, установленных в одном корпусе. Каждое из трех реле контролирует выходы генератора и размыкает или замыкает контакты реле в соответствии с потребностями системы. Типичный трехблочный регулятор показан на рис. 6.

Регулятор напряжения

Секция регулятора напряжения трехзвенного регулятора используется для управления выходным напряжением генератора.Регулятор напряжения контролирует выход генератора и при необходимости регулирует ток возбуждения генератора. Если регулятор определяет, что напряжение в системе слишком высокое, контакты реле размыкаются, и ток в цепи возбуждения должен проходить через резистор. Этот резистор снижает ток возбуждения и, следовательно, снижает выходную мощность генератора. Помните, что выходная мощность генератора падает всякий раз, когда падает ток возбуждения генератора.

.Если напряжение выходит за пределы заданного предела, катушка напряжения становится сильным магнитом и размыкает точки контакта. Если точки контакта разомкнуты, ток возбуждения должен проходить через резистор, и поэтому ток возбуждения падает. Пунктирная стрелка показывает ток, протекающий через регулятор напряжения, когда точки реле разомкнуты.

Поскольку этот регулятор напряжения имеет только два положения (контакты открыты и контакты закрыты), устройство должно постоянно регулироваться для поддержания точного контроля напряжения.Во время нормальной работы системы точки открываются и закрываются через равные промежутки времени. Точки действительно вибрируют. Этот тип регулятора иногда называют регулятором вибрационного типа. Когда точки вибрируют, ток возбуждения повышается и понижается, а магнетизм поля усредняется до уровня, который поддерживает правильное выходное напряжение генератора. Если системе требуется большая мощность генератора, точки остаются закрытыми дольше, и наоборот.

Ограничитель тока

Секция ограничения тока трехзвенного регулятора предназначена для ограничения выходного тока генератора.Этот блок содержит реле с катушкой, соединенной последовательно с выходом генератора. Как видно на рисунке 8, весь выходной ток генератора должен проходить через токовую катушку реле. Это создает реле, чувствительное к выходному току генератора. То есть, если выходной ток генератора увеличивается, реле размыкается и наоборот. Пунктирная линия показывает поток тока на поле генератора при разомкнутых точках ограничения тока. Следует отметить, что, в отличие от реле регулятора напряжения, ограничитель тока обычно замкнут во время нормального полета.Только при экстремальных токовых нагрузках точки ограничения тока должны открываться; в это время ток возбуждения снижается, а выходная мощность генератора поддерживается в определенных пределах.

Рисунок 8. Текущий ограничитель

9005

REVER-ake Three Relay

Третий блок из трехструктурного регулятора используется для предотвращения выхода из батареи и подачи аккумулятора генератор. Этот тип протекания тока разряжает батарею и противоречит нормальной работе.Это можно рассматривать как ситуацию с обратным током и известно как реле обратного тока. Простое реле обратного тока, показанное на рис. 9, содержит как катушку напряжения, так и катушку тока.

Когда на катушку подается напряжение, точки контакта замыкаются, и ток начинает течь к электрическим нагрузкам самолета, как показано пунктирными линиями.На схеме показано реле обратного тока в нормальном рабочем положении; точки замкнуты, и ток течет от генератора к электрическим нагрузкам самолета. Когда ток течет к нагрузкам, на токовую катушку подается напряжение, а точки остаются закрытыми. Если выход генератора отсутствует из-за сбоя системы, контакты размыкаются, потому что магнитное поле в реле теряется. При размыкании контактов генератор автоматически отключается от бортовой сети, что предотвращает обратный поток от шины нагрузки к генератору.Типичный трехсекционный регулятор для авиационных генераторов показан на рис. 10. три блока регулятора работают вместе для управления мощностью генератора. Регулятор контролирует выходную мощность генератора и регулирует мощность нагрузки самолета в зависимости от параметров полета. Обратите внимание, что только что описанный вибрационный регулятор был упрощен в целях пояснения.Типичный регулятор вибрации, установленный на самолете, вероятно, будет более сложным.

СВЯЗАННЫЕ СООБЩЕНИЯ


Исследование формы выходного сигнала генератора с нагрузкой выпрямителя с учетом угла перекрытия коммутации

Целью данной статьи является изучение влияния схемы неуправляемого выпрямителя на форму выходного сигнала генератора с учетом угла перекрытия коммутации. На примере генератора с неявнонаправленными постоянными магнитами (ПМ), непосредственно подключенного к схеме неуправляемого выпрямителя, устанавливается эквивалентная схема генератора с нагрузкой выпрямителя и анализируется процесс коммутации схемы выпрямителя при влиянии угла перекрытия коммутации Считается.Формы выходных сигналов выходной стороны генератора получены аналитическим методом, методом моделирования цепи, методом моделирования, связанного с полевой цепью, и экспериментальным методом. Достоверность методов анализа демонстрируется путем сравнения. По результатам аналитического анализа известны характеристики формы выходного сигнала под влиянием угла перекрытия коммутации. Существование угла перекрытия коммутации приводит к тому, что форма волны напряжения становится вогнутой или выпуклой, увеличивается время проводимости обмотки и возникает разность фаз между формой волны напряжения и формой волны тока.Анализируется влияние синхронной индуктивности и дополнительной индуктивности на форму выходного сигнала и коэффициент гармонических искажений. Исследование этой статьи обеспечивает теоретическую основу для улучшения формы выходного сигнала генератора с выпрямительной нагрузкой.

1. Введение

Распределенная система электроснабжения в качестве основного источника питания или резервного источника питания широко используется во многих областях, таких как морские электрические двигатели, ветроэнергетика, авиация, чрезвычайные ситуации, шахты и нефтехимия.Когда потребность в мощности для распределенного энергоснабжения велика, часто применяется метод электроснабжения при параллельной работе синхронных генераторных установок с электрическим возбуждением. В этом методе электропитания необходимо использовать двойные замкнутые контуры с постоянной частотой и постоянным напряжением, а также необходимо сбалансировать активную мощность и реактивную мощность каждого набора с устройством распределения нагрузки, а система управления является сложной. При использовании системы электропитания с шиной постоянного тока распределение нагрузки каждого набора может быть достигнуто путем простой регулировки амплитуды выходного напряжения генератора, и нет необходимости поддерживать постоянную частоту выходного напряжения генератора, а регулировка амплитуды может быть достигается за счет регулировки скорости вращения первичного двигателя [1].Это создает удобные условия для применения генератора с постоянными магнитами, обладающего высоким КПД, простой конструкцией, большой плотностью крутящего момента и многими другими преимуществами, а также способствует развитию распределенной системы электроснабжения постоянного тока. В распределенной системе электроснабжения постоянного тока имеется выпрямитель, и наличие выпрямителя вызовет искажение выходных сигналов со стороны переменного тока системы электроснабжения и серьезно повлияет на работу генератора [2, 3].

Большое внимание уделялось проблеме гармонического загрязнения со стороны переменного тока, вызванного нелинейными нагрузками, такими как цепь выпрямителя.Ориентируясь на различные типы генераторов и методы выпрямления, исследователи используют различные методы для анализа выходных характеристик распределенной системы электропитания постоянного тока. Выпрямитель с широтно-импульсной модуляцией является лучшим выбором из-за высококачественных форм выходных сигналов на стороне переменного тока и высокого коэффициента мощности, но стоимость высока, а управление сложно [4, 5]. В настоящее время широко используемый неуправляемый выпрямитель будет приносить гармоническое загрязнение на сторону электросети, а коэффициент мощности низкий, а наличие большого количества гармоник приведет к увеличению потерь в линии электропередач и оборудовании, снизит эффективность производство электроэнергии, передача и электрооборудование, а также усиливают вибрацию и шум оборудования [6–8], поэтому вопрос о том, как улучшить качество сигналов на стороне электросети в цепи неуправляемого выпрямителя, был предметом исследований.В работе Чжана и Ву [9] анализируются рабочие характеристики синхронного генератора электрического возбуждения с неуправляемой нагрузкой выпрямителя и путем численного моделирования получены формы сигналов напряжения и тока на стороне переменного тока. В работах [10–13] установлена ​​эквивалентная схемная модель системы электрогенератора с неуправляемой выпрямительной нагрузкой и проанализировано взаимное влияние гармоник напряжения и тока. В исследовании Meyer et al. В [14] характеристики формы волны тока со стороны электросети анализируются с помощью моделирования Simulink, когда в зарядной ячейке электромобиля используется метод неуправляемого выпрямителя, а качество формы волны тока улучшается за счет использования устройства компенсации гармоник.В исследовании Zhang et al. В работе [15] выходные характеристики генератора с двойным явно выраженным электрическим возбуждением анализируются с помощью метода моделирования, связанного с возбуждением, и точность проверяется экспериментально.

Таким образом, основными методами исследования выходных характеристик стороны переменного тока распределенной системы электропитания постоянного тока являются в основном метод анализа, метод моделирования схемы, метод моделирования с полевой цепью и экспериментальный метод. В этой статье в качестве примера используется неявнополюсный генератор с постоянными магнитами и неуправляемой выпрямительной схемой, а формы выходного напряжения и тока генератора получены с использованием вышеуказанных методов.Механизм влияния выходных сигналов генератора, на который влияет схема выпрямителя, анализируется с помощью процесса решения аналитического метода, который обеспечивает необходимые условия для изучения способов улучшения выходных сигналов распределенного источника питания постоянного тока. Сравнение форм сигналов напряжения и тока, полученных каждым методом, показывает относительную согласованность каждого метода, а также иллюстрируют преимущества и ограничения каждого подхода.

2. Эквивалентная схема генератора с постоянными магнитами

Независимо от того, подключен ли генератор к выпрямительной нагрузке через трансформатор или нет, из-за последовательного соединения индуктивности в цепи процесс коммутации не может быть завершен мгновенно в естественной точке коммутации, и возникает явление задержки, а время задержки выражается электрическим углом , который называется углом перекрытия коммутации.В течение периода коммутации общее напряжение, вызванное двухфазным коротким замыканием, ограничивается, что увеличивает содержание гармоник выходного напряжения и увеличивает нехарактерные гармоники выходного тока, что приводит к существованию разности фаз между формой волны выходного напряжения и форма выходного тока. Поэтому необходимо проанализировать влияние параметров генератора на угол перекрытия коммутации. При подключении к выпрямленной нагрузке через трансформатор последовательно с нагрузкой включается только индуктивность рассеяния трансформатора, значение которой можно считать постоянным.При непосредственном соединении генератора с выпрямленной нагрузкой из-за наличия собственной индуктивности, индуктивности рассеяния и взаимной индуктивности обмоток эквивалентный расчет ряда индуктивностей в цепи затруднен. Из-за того, что воздушный зазор явнополюсного генератора с постоянными магнитами не является равномерным, собственная и взаимная индуктивность обмоток также изменяются в зависимости от положения ротора, поэтому сложно получить эквивалентную схему явнополюсного генератора с постоянными магнитами [16].

Для более точного качественного анализа влияния угла перекрытия коммутации на форму выходного напряжения и тока генератора необходимо определить схему замещения и параметры сопротивления и индуктивности генератора. В случае генератора с ПМ с неявнополюсными полюсами перед построением математической модели делаются следующие допущения: магнитное поле воздушного зазора без нагрузки генератора является синусоидальным, и влияние магнитного поля реакции якоря на магнитное поле возбуждения пренебрегается, то есть ЭДС холостого хода генератора синусоидальна, а амплитуда постоянна, а проницаемость постоянного магнита постоянна, и аналогично проницаемости воздуха магнитное сопротивление статора и ротора расслоением сердцевины пренебрегают [17].Уравнения напряжения трехфазных обмоток генератора с постоянными магнитами могут быть выражены как и , , и – суммарные реактивные потокосцепления якоря обмоток А-фазы, В-фазы и С-фазы соответственно, и есть

В формуле, , , и – собственные индуктивности А-фазы, В -фазы и обмотки фазы С соответственно, , , , , , и — взаимные индуктивности между обмотками фазы А, фазы В и фазы С, и , , и — токи фазы А, обмотки фазы B и фазы C; исходя из вышеприведенных допущений, в формуле имеется

, а – индуктивность рассеяния и индуктивность возбуждения фазной обмотки; Возьмем фазу A в качестве примера:

В формуле называется синхронной индуктивностью, а векторное уравнение напряжения обмотки статора можно получить путем суммирования приведенных выше формул вывода: можно получить по формуле (5).Когда ток в обмотке резко меняется, наличие синхронной индуктивности будет препятствовать этому изменению, что приводит к возникновению угла перекрытия коммутации, поэтому величина угла перекрытия коммутации связана с собственной индуктивностью, индуктивностью рассеяния. и взаимная индуктивность обмоток якоря. Поскольку на роторе генератора с ПМ нет обмотки возбуждения и демпфирующей обмотки, переходная индуктивность генератора с ПМ равна таковой в установившемся режиме при пренебрежении вихретоковым эффектом [18].

3. Анализ процесса коммутации в схеме неуправляемого выпрямителя

При изучении влияния схемы неуправляемого выпрямителя на формы выходного напряжения и тока генератора во многих источниках анализируется рабочий процесс схемы неуправляемого выпрямителя на основе разные предположения. В работе Дая и др. В работе [19] анализируется процесс коммутации двухполюсного генератора электрического возбуждения с неявнополюсными полюсами и выводятся аналитические формулы для времени коммутации, величины угла коммутационного перекрытия и коммутационного падения напряжения.Предполагается, что ток на стороне постоянного тока прямой, как и в других источниках. Когда постоянный ток является прямым в качестве предварительного условия, выходной ток на стороне переменного тока также является постоянным в течение периода некоммутации. Для упрощения эквивалентной схемы и облегчения аналитического анализа на примере резистивной нагрузки эквивалентная схема неявнополюсного генератора с постоянными магнитами и неуправляемой выпрямительной схемой показана на рис. 1.


При нормальной работе выпрямительной схемы , два диода в одной и той же фазе не могут включаться одновременно, и если есть состояние, что угол перекрытия коммутации >60°, то должно быть состояние, что угол перекрытия коммутации <60°, и генератор находится в состоянии асимметричное и ненормальное рабочее состояние.Поэтому исследование в данной работе ограничит значение угла коммутационного перекрытия в диапазоне 0<  <60°. Угол перекрытия коммутации приведет к тому, что группа с общим анодом или группа с общим катодом будут проводить два диода одновременно, а рабочее состояние трехфазного выпрямительного моста будет изменено с 6 на 12, а продолжительность каждого состояния связана с значение угла перекрытия коммутации. Осциллограммы обратной ЭДС холостого хода трехфазных обмоток в течение одного цикла показаны на рисунке 2, примите среднеквадратичное значение как .В соответствии с симметрией структуры схемы необходимо исследовать форму выходного напряжения и тока только в положительном полупериоде обмотки А-фазы. Предполагается, что начальная точка угла перекрытия коммутации является естественной точкой коммутации, а влиянием фазного сопротивления статора пренебрегается. В случае выходное напряжение обмотки фазы А возрастает от нуля в начале координат.


В течение периода 0 ∼  в соответствии с условиями проводимости диодов проводят только диоды D5 и D6, и эквивалентная схема, показанная на рисунке 1, может быть упрощена до модального 1, показанного на рисунке 3, а переходное напряжение и текущие уравнения цепи:

В течение периода  ∼  + , в соответствии с условиями проводимости диодов, проводят ток только диоды D1, D5 и D6, и эквивалентная схема, показанная на рисунке 1, может быть упрощена до модального варианта 2, показанного на рисунке 3; в отличие от внезапного увеличения тока и внезапного уменьшения тока можно временно считать, что  =  с небольшим изменением, то есть  = 0, а уравнения переходного напряжения и тока цепи равны

В течение  +  ∼  периода, согласно условиям проводимости диодов, только диоды D1 и D6 являются проводящими, и эквивалентная схема, показанная на рисунке 1, может быть упрощена до модального 3, показанного на рисунке 3, C-фаза в состоянии отсечки, есть  = –, и уравнения переходного напряжения и тока цепи:

В течение периода  ∼  +  в соответствии с условиями проводимости диодов проводят ток только диоды D1, D2 и D6, и эквивалентная схема, показанная на рисунке 1, может быть упрощена до показанной модальной 4 на рисунке 3, фаза B и фаза C в состоянии короткого замыкания, можно временно считать, что  =  с небольшим изменением, то есть  = 0.Уравнения переходного напряжения и тока в цепи: 3, показанный на Рисунке 3. Уравнения переходного напряжения и тока цепи: упрощено до модального, аналогичного модальному 2, показанному на рисунке 3.Уравнения переходного напряжения и тока схемы:

В течение  +  ∼  периода, в соответствии с условиями проводимости диодов, проводят только диоды D2 и D3, и эквивалентная схема, показанная на рисунке 1, может быть упрощена до модальной, аналогичной модальной. 1, показанной на рис. 3, и с теми же уравнениями переходного напряжения и тока.

Приведенные выше результаты анализа показывают, что под влиянием угла перекрытия коммутации положительный полупериод осциллограмм выходного напряжения и тока генератора при .При , согласно периодичности и непрерывности схемы, начальная точка периода  +  ∼  будет находиться в следующем периоде времени, а начальная точка модального 1 рабочего состояния – , а остальные интервалы кусочно неизменны. Остальные периоды остаются прежними, и уравнения переходного напряжения и тока для каждого периода остаются прежними.

4. Влияние неуправляемого выпрямления на форму выходного сигнала генератора
4.1. Аналитический анализ формы выходного сигнала генератора

При анализе процесса коммутации схемы неуправляемого выпрямителя приведены выражения мгновенных значений выходного напряжения генератора и тока обмотки фазы А в положительном полупериоде.Используя эти выражения, можно изобразить форму волны выходного напряжения и тока генератора, чтобы можно было более интуитивно понять влияние схемы выпрямителя на форму выходной волны на стороне переменного тока. Для эффективного построения сигнала необходимо определить значение угла перекрытия коммутации и граничные условия каждого сегмента.

Из уравнений напряжения и тока периода  ∼  +  можно получить выражение для тока обмотки фазы A:

По модулю 1, когда фаза B находится в нормально проводящем состоянии, и период одновременной проводимости А-фазы и С-фазы, ток В-фазы изменяется мало, и можно предположить, что .Согласно граничному условию и приведенным выше формулам можно получить выражения угла перекрытия коммутации:

Используя вышеприведенное приближенное можно рассчитать точнее, чем

Точный угол перекрытия коммутации можно получить, подставив в формулу (13 ), и результат можно сделать более точным за счет повторных итераций.

В течение периода  +  ∼  согласно уравнению тока можно получить выражение для тока: граничное условие.

Выражения напряжения и тока в течение  ∼  +  периода легко получаются по их уравнениям напряжения и тока, а метод решения выражений напряжения и тока в течение  +  ∼  периода аналогичен методу решения в течение  ∼   +  периода, а метод решения выражений напряжения и тока в течение  ∼  +  периода аналогичен методу решения в течение  ∼  периода. Используя выражения и граничные условия для напряжения и тока, можно получить формы выходного напряжения и тока генератора при условии, что известны противо-ЭДС холостого хода, синхронная индуктивность, номинальная частота и эквивалентное сопротивление нагрузки генератора.Номинальные параметры существующего прототипа приведены в таблице 1. Чтобы сделать соотношение периодов более разумным для удобства наблюдения, при моделировании и экспериментальном исследовании заданное значение сопротивления составляет 5 Ом, что составляет примерно половину нагрузки. . Выходное напряжение и токовые формы волны а-фазы в один цикл можно получить, как показано на рисунке 4.

0 1
Параметры значения (кВт)
Номинальная мощность 100
Синхронная индуктивность 0.32
Конец индуктивности 0,025
фазы обратной ЭДС 220
Номинальная частота 100


5. Численное моделирование выхода генератора в Waveform

На переднем плане формы сигналов напряжения и тока на стороне переменного тока генератора с ПМ с неявнополюсными полюсами и выпрямленной нагрузкой получены и проанализированы с использованием аналитического метода; однако это основано на большом количестве идеализированных предположений, и неизбежно будут некоторые отклонения, и когда принимается прямополюсный генератор с постоянными магнитами или принимается во внимание фильтрующий элемент, ситуация усложняется.Из-за нелинейности и нестационарности силовых электронных устройств традиционные методы анализа не могут удовлетворить требованиям статического и динамического анализа. Для более точного исследования можно использовать технологию схемотехнического моделирования, а при наличии в системе генератора необходимо установить эквивалентную модель генератора [20]. Чтобы облегчить разработку схемы моделирования, некоторые программы моделирования содержат эквивалентную модель генератора. Формы выходного напряжения и тока генератора можно получить путем моделирования схемы с использованием эквивалентной схемы выпрямительно-генераторной установки, показанной на рисунке 1.

Несмотря на то, что метод моделирования схемы избегает допущения идеализации и приближенного решения при выводе формул выходного напряжения и тока генератора, генератор моделируется эквивалентно, что не может точно отразить сложные изменения электромагнитного поля генератора во времени и пространстве. Без учета влияния гармонического магнитного поля и магнитного поля реакции якоря на магнитное поле воздушного зазора нельзя учитывать влияние насыщения магнитопровода на параметры двигателя.Более того, точность параметров генератора будет напрямую влиять на точность результатов анализа. Отличные характеристики метода конечных элементов при решении таких сложных задач широко используются, и эквивалентная модель генератора в цепи заменяется моделью конечных элементов, которая преобразуется в связанное моделирование с полевой цепью, а установленные Имитационная модель, связанная с цепью возбуждения, показана на рисунке 5. Скорость генератора регулируется путем изменения значения настройки модуля настройки скорости первичного двигателя.Поскольку двумерная имитационная модель методом конечных элементов не учитывает влияние конечной индуктивности и фазового сопротивления, концевая индуктивность , и фазовое сопротивление , и должны быть добавлены к выходной стороне генератора. Формы сигналов выходного напряжения и тока генератора, полученные с помощью аналитического метода, метода моделирования схемы и метода моделирования, связанного с полевой цепью, показаны на рисунках 6 и 7 соответственно.




На рисунках 6 и 7 видно, что формы сигналов тока, полученные тремя методами, очень близки, с небольшими различиями.Разница в формах напряжения между аналитическим методом и методом моделирования цепи очень мала, и объясняется точность аналитической формулы напряжения и тока и достоверность процесса вывода формулы. Форма волны напряжения, полученная методом моделирования связи полевой цепи, явно отличается от формы, полученной двумя другими методами, главным образом скоростью падения напряжения в фазе коммутации и пиковым значением выходного напряжения. Основная причина заключается в том, что, хотя магнитное поле воздушного зазора генератора было синусоидальным, форма волны обратной ЭДС генератора без нагрузки все еще содержит гармонические составляющие.Кроме того, магнитное поле реакции якоря в дальнейшем приведет к асимметрии магнитного поля воздушного зазора и ослабит магнитное поле воздушного зазора в целом. Влияние падения напряжения импеданса уменьшит пиковое значение напряжения.

6. Экспериментальное испытание формы выходного сигнала генератора

Для проверки достоверности вышеуказанных методов анализа была построена экспериментальная платформа выпрямительно-генераторной установки для измерения формы выходного сигнала прототипа. Использование двигателя с переменной частотой приводит в действие генератор, работающий с номинальной скоростью, такой же, как заданное значение моделирования, а при тестировании значение сопротивления нагрузки настраивается на то же значение, что и настройка моделирования.Формы выходного напряжения и тока генератора показаны на рисунках 8 и 9 соответственно. При сравнении можно обнаружить, что измеренные формы сигналов напряжения и тока хорошо согласуются с формами сигналов, полученными предыдущими методами, а формы сигналов, полученными методом сопряжения возбуждения, более близки к измеренным, что также объясняет точность приведенного выше анализа. .



7. Оптимизация качества формы выходного сигнала генератора форма волны вогнутая.Во время коммутации отсечки фазы А наличие угла перекрытия коммутации приводит к выпуклости формы волны напряжения. Во время коммутации фаз B и C форма волны напряжения также имеет вогнутое явление. Следовательно, наличие угла перекрытия коммутации вызывает серьезные искажения формы выходного напряжения генератора. Согласно формам выходного тока генератора, мы можем видеть, что наличие угла перекрытия коммутации приведет к увеличению времени проводимости обмотки, что приведет к разнице фаз между формой волны напряжения и формой волны тока.Когда синхронная индуктивность отличается, выходное напряжение генератора, формы тока и соответствующая скорость гармонических искажений показаны на рисунках 10 и 11 соответственно. Как видно из рисунков 10 и 11, с увеличением синхронной индуктивности усугубляются искажения формы выходного напряжения и улучшаются искажения формы выходного тока.



Для улучшения выходных сигналов генератора наиболее часто используется схема пассивного фильтра, показанная на рисунке 12, и индуктивности L 1 =  L 2 =  L в схеме , а конденсаторы C 1 =  C 2 =  C 3 включены в цепь параллельно, а влияние величины емкости и величины индуктивности на качество осциллограмм напряжения и тока генератора анализируется с помощью моделирования [21]. ].


При моделировании схемы степень искажения формы волны напряжения и формы волны тока генератора изменяется в зависимости от значений индуктивности и емкости, которые показаны на рисунках 13 и 14 соответственно. Основные коэффициенты мощности выходной стороны генератора изменяются в зависимости от значений индуктивности и емкости, которые показаны на рис. 15.




Из рис. качество форм напряжения и тока генератора.Увеличение индуктивности фильтра может значительно снизить степень искажения форм сигналов напряжения и тока, но при этом уменьшится основной коэффициент мощности. Увеличение конденсатора фильтра может уменьшить степень искажения форм сигналов напряжения и тока и улучшить основной коэффициент мощности. Высококачественные формы напряжения и тока генератора, а также высокий коэффициент мощности могут быть получены путем выбора емкости и индуктивности фильтра.

8. Заключение

В данной работе исследуется форма выходного сигнала генератора с выпрямительной нагрузкой.На основе схемы замещения проанализирован процесс коммутации схемы неуправляемого выпрямителя с учетом угла перекрытия коммутации, а также влияние параметров генератора выпрямителя на угол перекрытия коммутации и аналитическое выражение угла перекрытия коммутации дано. Формы выходного напряжения и тока генератора получены с помощью аналитического метода, метода моделирования схемы, метода моделирования, связанного с полевой цепью, и экспериментального метода, соответственно, и объясняются преимущества и ограничения этих методов.Сравнение форм выходного напряжения и тока, полученных разными методами, показало, что метод моделирования, связанный с возбуждением, хорошо согласуется с экспериментальным методом.

В этой статье обобщается влияние схемы выпрямителя на формы выходного напряжения и тока генератора, а также анализируется влияние синхронной индуктивности на форму выходного сигнала и коэффициент гармонических искажений генератора. С увеличением разности мощностей генератора и нагрузки выпрямителя влияние угла перекрытия коммутации становится меньше.Влияние значения емкости и значения индуктивности на качество сигналов напряжения и тока генератора анализируется путем моделирования схемы пассивного фильтра. Увеличение индуктивности фильтра может значительно снизить степень искажения форм сигналов напряжения и тока, но при этом уменьшится основной коэффициент мощности. Увеличение конденсатора фильтра может уменьшить степень искажения форм сигналов напряжения и тока и улучшить основной коэффициент мощности. Исследование данной статьи имеет ориентировочное и справочное значение для применения генератора с выпрямительной нагрузкой.

Доступность данных

Данные, использованные для подтверждения результатов этого исследования, включены в статью.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Из вопросов и ответов

С Ти Джеем Байерсом


Проверка диодов

Вопрос:

У меня есть однофазный генератор на 240 вольт, который время от времени отключается, когда одна из ветвей 120 вольт падает до 85 вольт. Мой осциллограф показывает какие-то сбои на выходе этой ноги, и они увеличиваются с увеличением нагрузки.Это генератор бесколлекторного типа с вращающимися диодами на якоре. Имеется электронный регулятор напряжения, который изменяет напряжение возбуждения для управления выходом, но он воспринимает только одну из 120-вольтовых ветвей. Я подозреваю, что один из диодов неисправен, но когда я проверил их омметром, они прошли нормально.

Есть ли стендовые испытания для этого типа диода (1300В/3А)?

Билл Дейли
через Интернет


Ответ:

Полупроводники — странные устройства, поскольку они не изнашиваются, как электронные лампы или механические детали.Их выход из строя вообще катастрофичен — либо они мертвы, либо живы. Однако характеристики полупроводников могут меняться с возрастом. В диодах процесс старения обычно проявляется в виде повышенного тока утечки. Эта ситуация (повышенная утечка) усугубляется более высокими температурами, например, внутри сильно нагруженных генераторов. Проверка омметром не выявит этот недостаток.

Лучшим способом измерения характеристик диода является анализатор характеристик, показанный ниже.

Эта схема отображает напряжение и ток на экране осциллографа по мере того, как напряжение на тестируемом устройстве (ИУ) меняет амплитуду и полярность.Диод должен начать прямую проводимость примерно при одном вольте. Когда обратное напряжение превышает напряжение пробоя диодного перехода, диод переходит в лавинный режим (стабилитрон) и начинает проводить. Однако с вашими высоковольтными диодами этот тест никогда не поместит диод в область стабилитрона, если только он действительно не находится на последнем издыхании. Однако он сообщит вам, есть ли чрезмерная утечка, потому что реверсивная кривая будет прогибаться.

Нет осциллографа? Обратный ток утечки можно измерить с помощью микроамперметра, подключенного последовательно к источнику питания, как показано здесь.

Переключатель HI/LO выбирает тестовое напряжение. В положении LO напряжение на диоде меньше 50 вольт; в положении HI оно меньше 200 вольт. У хорошего диода утечка менее 0,1 мА. Все, что выше этого, подозрительно.


АВТОМАТИЧЕСКИЙ РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ | Морской почтовый ящик

Внезапные скачки тока нагрузки (например, из-за запуска двигателя) на генераторе вызывают соответствующее изменение его выходного напряжения. Это происходит из-за внутреннего падения напряжения в обмотка генератора и эффект называется провалом напряжения.Точно так же сброс нагрузки вызовет перенапряжение на шине.

AVR необходим для регулирования/быстрой коррекции таких изменений напряжения. АРН определяет выходное напряжение генератора и изменяет ток возбуждения для поддержания заданного значения напряжения.

АВР поддерживает выходное напряжение генератора + или – 2,5% от его набора значение в диапазоне нагрузки. AVR определяет и изменяет ток возбуждения. Ручной/ручной триммер Регулятор установлен на панели управления генератора для установки уровня напряжения.То схема управления современным АРН состоит из трансформаторов, выпрямители, стабилитроны, транзисторы и тиристоры. Они установлены в одной или нескольких цепях либо на распределительном щите, либо на панели генератора.

датчик напряжения преобразует вниз, выпрямляет и сглаживает выходное напряжение генератора. Это создает низкое напряжение постоянного тока. сигнализировать о том, что пропорциональна а.с. напряжение генератора Это фактическое напряжение постоянного тока. сигнал сравнивается с заданным значением постоянного тока. значение, полученное по ссылке схема стабилитрона и резисторов.

Затем сигнал ошибки, выдаваемый компаратором, усиливается и становится пригодным для управления тиристорами, регулирующими ток возбуждения. Тиристоры — это устройства, которые выпрямляют и регулируют ток возбуждения генератора.

Статический автоматический регулятор напряжения

  • Наличие трансформируемого а выпрямленное питание от выхода генератора позволяет сопоставление его непосредственно с электронным эталоном в статическом AVR.
  • Постоянный ток, полученный от выход генератора подается на мост, который имеет фиксированное сопротивление на двух плечах и переменные сопротивления на двух других.
  • Стабилитрон работает в обратном направлении режим пробоя, изготовленный с напряжением пробоя стабилитрона очень низкое значение. Напряжение остается постоянным после того, как произошел пробой, независимо от изменение тока.
  • Это подразумевает изменение применяемого напряжение, хотя и не влияет на напряжение на диоде, вызовет изменение сопротивление, допускающее изменение тока.
  • Дисбаланс сопротивлений в Мост Уитстона изменяет схему потока и создает в напряжении измерительный мост сигнал ошибки.
  • Сигнал ошибки может быть усилен и используется для управления возбуждением генератора несколькими способами.
  • Может управлять углом стрельбы тиристоров через схему запуска, чтобы дать желаемое напряжение в бесщеточный генератор.
  • Может использоваться в статических возбужденный генератор для подключения малых ошибок через магнитный усилитель расположение. Сигнал ошибки также может быть усилен транзисторами в серии, для контроля возбуждения.

Системы безопасности AVR   

  1. Предохранитель в цепи диода для предотвращения короткого замыкания между фазами при выходе из строя диода.
  2. Шунтирующий резистор между катушками возбуждения для предотвращения обратного тока.
  3. Некоторые средства отключения автоматического выключателя в случае короткого замыкания трехфазной конденсаторной батареи.

Назначение АРН

  1. Лучшее распределение нагрузки стабильность при параллельной работе.
  2. Быстрое время отклика с стабильность напряжения.
  3. Повышенное/пониженное напряжение срабатывает сигнализация напряжения.
  4. АВР определяет выходное напряжение генератора и действует изменить возбуждение так что напряжение генератора поддерживается в пределах + или – 2.5% от его заявленной стоимости.
  5. Переходный период падение напряжения должно быть в пределах 15% и должно быть восстанавливается в течение 1,5 сек.
  6. Тип AVR — Ошибка управляемый

                   Функциональный тип

Процесс нарастания напряжения (самостоятельный возбуждаемый шунтирующий генератор)

Напряжение нарастание – постепенное повышение напряжения генератора до его макс. значение после запуска генератора от отдыха.

Шунтовой генератор работает по принципу самовозбуждения.Если система поля имеет остаточный магнетизм, то вращение якоря будет генерировать небольшую ЭДС. Эта ЭДС вызовет ток возбуждения, который создаст больший поток, который, в свою очередь, вызовет большую ЭДС. Следовательно, больший ток возбуждения, больший поток и ЭДС обеспечивают условия непрерывного нарастания. Напряжение непрерывно растет и становится устойчивым, когда возникает падение напряжения, когда поле становится равным напряжению на клеммах.

Ток возбуждения должен проходить через катушку возбуждения в правильном направлении, чтобы способствовать нарастанию напряжения против остаточного потока.

Состояние необходимое для себя возбуждение

Остаточный магнетизм должен быть достаточным для создания небольшой ЭДС когда якорь вращался с правильной скоростью.

Шунт Цепь возбуждения должна быть непрерывной и подсоединена таким образом, чтобы ток вызывают накопление потока, чтобы помочь первоначальному остаточному потоку.

Сопротивление цепи шунтирующего возбуждения должно быть меньше критического сопротивления, определяемого по характеристикам разомкнутой цепи, когда машина работает на определенной скорости.

Выпрямление переменного тока

Выпрямление переменного тока

Переменный ток

Выпрямление переменного тока

Цель: Цель этого эксперимента состоит в том, чтобы проиллюстрировать как диод можно использовать для выпрямления переменного тока. Студент будет использовать а гальванометр для определения направления тока, когда переменный ток или постоянный ток напряжение подается на цепь, содержащую диод, включенный последовательно с резистор и гальванометр.

Обзор научных принципов:

Чтобы через диод протекал ток, электроны должны двигаться вверх энергетический холм и через p-n переход. При подаче напряжения в прямом предвзятость, размер холма уменьшается, поэтому больше электронов имеют энергию необходимо двигаться вверх по холму и через перекресток (чтобы течь). Однако, если напряжение подается в обратном смещении, холм становится больше, поэтому очень мало электроны имеют энергию, необходимую для движения в гору.Таким образом, диод вообще проводит ток только в одном направлении.

Заявки:

Когда вы включаете электрическое устройство или прибор в обычную стена розетке в вашем доме, вы используете 110 вольт переменного тока (переменный ток). То электричество, вероятно, производилось на электростанции с использованием топлива производить пар, крутить турбину, крутить электрогенератор. Генератор вращается со скоростью 3600 об/мин, что составляет 60 оборотов в секунду (60 Гц).Многие бытовые элементы предназначены для работы от сети переменного тока, однако некоторые элементы, такие как батарея зарядные устройства, электропоезда и другие игрушки предназначены для работы на ДК. Диоды используются в качестве выпрямителей для преобразования переменного тока в постоянный.

Время: 20-30 минут

Материалы и расходные материалы:

Блок питания переменного/постоянного тока

Отводящие провода

Гальванометр

1 — резистор 1 кОм

Диод (германиевый, стабилитрон или светодиод)

Общие правила техники безопасности:

*Убедитесь, что циферблаты питания установлены на ноль при строительстве или корректировка схема.

*Держите руки и рабочую зону сухими, чтобы избежать удара током.

Экспериментальная установка:

Процедура:

1. Соберите схему, показанную в экспериментальной установке, и убедитесь, что подключить положительный

клемма диода к плюсовой клемме питания поставка.

2. Используйте клеммы постоянного тока источника питания.

3.Убедитесь, что регулятор напряжения на блоке питания установлен на нуль.

4. Включите питание.

5. Медленно вращайте диск напряжения по часовой стрелке и следите за игла гальванометра. Не

закопать иглу.

6. Запишите направление движения иглы.

7. Снова поверните напряжение до нуля.

8. Измените направление диода и повторите шаги 5-7. Не делайте увеличивать напряжение выше 2В.

9. Отсоедините провода от клемм постоянного тока и подключите их в AC терминал

на блоке питания.

10. Повторите шаги 5-8.

Данные и анализ:

Тип тока Направление тока Направление гальванометра
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3
 
 
Вопросы:

1.Будет ли ток течь через диод в обоих направлениях?

2. Как следует включить диод в цепь, чтобы ток протекать Это?

3. Как диод влияет на переменный ток?

4. Нарисуйте график зависимости тока (вертикальная ось) от времени (горизонтальная ось). ось) для переменного тока ток.

5. Учитывая, как диод влияет на переменный ток, нарисуйте, что думаете график текущий

против времени должно выглядеть для схемы, которую вы построили с использованием переменного тока текущий и диод.

6. Нарисуйте график зависимости тока от времени для постоянного тока, например произведено батарея.

7. Чем отличается ток, вырабатываемый цепью переменный ток — диод из округа Колумбия текущий

производится аккумулятором?

8. Как увеличение напряжения влияет на способность диода разрешить ток течь?

9. Почему диод при подаче напряжения обратного смещения ограничить ток поток?

10.Преобразует ли диод переменный ток в постоянный (например, электрический ток производства

батарея)?

Добавочный номер:

1. Используйте ручной генератор, резистор и гальванометр, чтобы показать движение иглы с

переменный ток. Используйте резистор 1K, чтобы защитить в гальванометр.

2. Используйте диод генератора частоты и осциллограф, чтобы показать волновая форма

переменного тока и выпрямленного переменного тока.

3. Получите схему двухполупериодного выпрямителя, в котором используются диоды. а также конденсаторы к

дают приблизительно постоянный постоянный ток. Проконсультируйтесь с электроника руководство по

подробности.

Примечания учителя:

*Время подготовки учителя составляет примерно 30 минут.

*Если диод подключен неправильно, результаты быть обращенным.

*Учитель должен продемонстрировать правильную работу источник питания.

*Если используется цифровой мультиметр, используйте миллиамперметр. или шкала микроампер. То студент должен записать знак (+,-) текущего значения.

Ответы на вопросы:

1. №

2. Положительный вывод диода к положительному выводу власть поставка.

3. Диод будет выпрямлять переменный ток, а значит, вырабатываемый ток будет пульсирующий

постоянный ток.Он будет пульсировать с той же частотой, что и частота чередование

ток.

4. График будет представлять собой синусоиду.

5.

6.

7. Ток, вырабатываемый батареей, постоянен, в то время как произведено действие

диод на переменном токе пульсирует. Постоянный ток 5 ампер больше мощный чем ректифицированный

Переменный ток варьируется от 0-5-0 ампер.

8. Увеличение напряжения уменьшает размер энергетического холма. что электроны должны

двигаться вверх, так что больше электронов может двигаться вверх по холму и через р-н развязка, позволяющая

больше ток течет.

9. Обратное напряжение увеличивает размер холма, поэтому мало электроны имеют необходимая энергия

двигаться в гору. Большинство счетчиков не покажут, что ток течет в обратное направление.

10. Нет, только при добавлении конденсатора ток начать выравнивать выключенный.

Образец таблицы данных:
Тип текущего Направление тока Направление гальванометра
DC
5
4
DC 5
DC None
AC + к — справа
AC — к + слева
Следующая лаборатория
Состав полупроводников
Домашняя страница MAST

Модель A Ford Garage ~ Электронный регулятор генератора

Эту информацию стоит повторить.У меня была эта установка на моей модели B в течение нескольких лет, и я очень доволен ее работой.

Это полупроводниковый стабилизатор напряжения и тока Джеймса Петерсона для использования с оригинальным генератором в сочетании с полупроводниковым силовым диодом. Мне также нравится тракторный аккумулятор Ford/New Holland 6 Вольт 9N/8N.

Список десяти лучших

Это «настоящий» регулятор напряжения, который я предпочитаю по нескольким причинам:

  1. Он обеспечивает точное твердотельное регулирование выходного напряжения и тока за счет определения напряжения батареи и нагрузки выходного тока, а также путем непрерывного изменения напряженности поля (непосредственно через входной ток поля) для поддержания правильного уровня напряжения генератора и выходного тока.Он «электронно заменяет» исходную функцию подвижной третьей щетки на оригинальных генераторах и сохраняет весь исходный внешний вид генератора.
  2. Работает в системах с положительным заземлением 6 В.
  3. Работает с оригинальными предохранителями электромеханических генераторов или предохранителями твердотельных диодов. Выключатели не являются регуляторами напряжения или тока, они представляют собой просто способ электрического отключения генератора от аккумулятора, когда двигатель не работает и выход генератора отсутствует.Это необходимо для предотвращения возгорания генератора при неработающем двигателе, так как аккумулятор будет пытаться раскрутить его, несмотря на остановившееся сопротивление ремня вентилятора и неподвижного коленчатого вала.
  4. Защищает якорь от чрезмерного тока, ограничивая максимальную напряженность поля.
  5. Защищает все лампы, регулируя зарядное напряжение до 7,2 вольт максимум. Лампы всегда горят ярко и никогда не перегорают от скачков напряжения генератора.
  6. Защищает аккумулятор от перезарядки, заряжая при правильном 7.Максимум 2 вольта, и обеспечивает уменьшенный ток по мере приближения к полной емкости батареи. Это сводит к минимуму кипение и газообразование электролита батареи.
  7. Обеспечивает хорошую выходную мощность генератора при низких оборотах.
  8. Это самый близкий вариант зарядки и регулирования характеристик генератора переменного тока при использовании оригинального генератора.
  9. То, что вы видите на картинке, это то, что вы получаете. Он уже прикреплен к радиатору, который припаян серебром к новой ленте генератора.
  10. Он сделан качественно и работает так, как рекламируется!

Чего он не делает:

Это не увеличивает максимальный ток генератора сверх стандартных 18-20 ампер (около 10 ампер «безопасно»), поэтому, если вы везде используете галогенные лампы и ездите в основном с включенным светом, то он может не работать. чтобы поддерживать заряд батареи при таком уровне устойчивой нагрузки.

Он отлично работает на модели А с разумной нагрузкой. Поворотники и дополнительные стоп-сигналы в порядке.Светодиоды также хороши, поскольку обычно они потребляют меньше энергии, чем лампы накаливания.

Около 50% времени я езжу с включенными фарами и пользуюсь им с начала 1999 года. У меня не было с ним ни одной проблемы, кроме того, что я изначально неправильно его подключил. Там всего два провода, и это имеет значение! Сначала прочитайте инструкции.

Полевой провод, который обычно идет к третьей щетке, крепится к резьбовой шпильке на регуляторе, как показано на рисунке. Регулятор имеет два других провода; коричневый идет на щетку заземления, а оранжевый идет на клеммную щетку выхода генератора (аккумулятора).

На печатной плате есть небольшой зеленый провод. Эта петля остается в покое при использовании оригинального механического выреза. Вы перерезаете маленький зеленый провод, если используете полупроводниковый силовой диод. Это изменяет регулируемое выходное напряжение с 7,2 вольта до 7,9 вольта.

Причина этой возможности изменять регулируемое напряжение заключается в том, что типичное падение напряжения 0,7 В на силовом диоде, используемом в прерывателях. При таком условии для установки выходного напряжения напряжение зарядки аккумулятора, видимое аккумулятором, остается на правильном уровне 7.2 вольта, независимо от того, какой тип выреза вы используете.

Отказ от ответственности: я думаю, что я точно описал функции и работу этого регулятора, но если у вас есть какие-либо вопросы, свяжитесь с Джеймсом и задайте его. Для любознательных умов, которым нужно знать, эта маленькая печатная плата, кажется, имеет 3-выводной стабилизатор, транзистор, 3 диода и 3 резистора.

Я не знаю фактическую схему регулятора, но в основном он регулирует как напряжение генератора, так и выходной ток, постоянно регулируя напряженность поля в соответствии с измеренным напряжением батареи и потребляемым током.

Итак, если вы хотите получить одно из этих замечательных устройств, вы можете получить его напрямую от инженера-электрика, который его спроектировал и изготовил. (85 долларов с постоплатой, я полагаю). Не путайте его с подделкой Nu-Rex, продаваемой в других местах. Получите хороший от Джеймса!

Контакт:
Джеймс Петерсон
Почтовый индекс Ящик 912
Бенд, Орегон 97709
541-389-0438 домашний


Следующий текст является собственным ответом Джеймса Петерсона на вопросы, размещенные на сайте ahooga.com, и предлагает дополнительное разъяснение и понимание превосходства импульсного регулирования тока возбуждения над различными другими методами регулирования выходного сигнала.Перепечатано здесь с его разрешения.

Сообщение от Джеймса Петерсона:

Кажется, существует много любопытства и путаницы в отношении того, как достигается регулирование напряжения в автомобильном генераторе. До конца 1930-х годов автогенератор имел так называемую полевую щетку. Назначение полевой щетки состояло в том, чтобы обеспечить ручное управление силой магнитного поля. Чем сильнее магнитное поле, тем больше мощности будет производить генератор, и наоборот. Это дало владельцу автомобиля возможность вручную контролировать уровень заряда.

Движение полевой щетки было похоже на вращение переменного резистора. Эта система полагалась на батарею и электрическую нагрузку, чтобы удерживать напряжение на безопасном уровне. Случайная потеря нагрузки или подключения к аккумулятору привела к тому, что генератор вырабатывал очень высокое напряжение и повредил генератор. Это было примитивно по сегодняшним меркам, но сработало.

Затем появился механический регулятор напряжения. В нем использовалось реле, чувствительное к напряжению, для контроля выходного сигнала генератора и, в свою очередь, подавало быстрые импульсы тока в поле с правильным током в периоды времени отключения, чтобы поддерживать разумное стабильное выходное напряжение.Это называется рабочим циклом.

Чем больше время работы по сравнению с временем выключения, тем выше уровень заряда. Это очень эффективный и желательный метод управления выходным напряжением генератора, и этот принцип до сих пор используется во всех современных генераторах и генераторах переменного тока. Это позволяет небольшому току возбуждения точно и эффективно управлять очень большим выходным током генератора.

Ниже описаны различные методы регулирования напряжения, их преимущества, недостатки и типичные области применения.

ШУНТНОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ: Этот тип регулятора подключается к выходу источника питания. Он обеспечивает переменную нагрузку на источник, чтобы попытаться поддерживать постоянный выходной сигнал.

Преимущества: Он обеспечивает некоторую степень регулирования напряжения в узком диапазоне входного сигнала.

Недостатки: Очень неэффективно. Большое количество энергии теряется в тепле.

Типичное использование: обычно используется в радиоприемниках 1930-х и 1950-х годов. Не подходит для использования с автомобильными генераторами электрического поля.

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ: Этот тип регулятора подключается к выходу источника питания. Он обеспечивает переменное последовательное сопротивление нагрузки, чтобы попытаться поддерживать постоянный выходной сигнал.

Преимущества: Он обеспечивает некоторую степень регулирования напряжения в более широком диапазоне напряжений, чем шунтовое регулирование.

Недостатки: Очень неэффективно. Большое количество энергии теряется в тепле.

Типичное использование: обычно используется в радиоприемниках и бытовой электронике с 1960-х и 1970-х годов.Не подходит для использования на выходе автомобильных генераторов электрического поля, потому что по мере увеличения последовательного сопротивления во время регулирования выходное напряжение генератора увеличивается, вызывая эффект разгона в генераторе и создавая высокие токи в поле и некоторое искрение коммутатора.

ПЕРЕКЛЮЧАЕМОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ: Этот тип регулирования использует импульсы различной длительности для управления выходом. Эта регулировка вызывает быстрое включение и выключение выхода, при этом длительность включения зависит от продолжительности выключения, которая изменяется в соответствии с требованиями к выходному напряжению.

Достоинства: Очень эффективно. Поскольку регулятор либо полностью включен, либо выключен, из-за сопротивления выделяется очень мало тепла, и он имеет хорошие характеристики регулирования.

Недостатки: Вызывает пульсации напряжения. Не подходит для использования на выходе автомобильного генератора электрического поля, поскольку при выключении регулятора напряжение генератора увеличивается, вызывая эффект разгона в генераторе и создавая высокие токи в поле и некоторое искрение коммутатора.

Типичное применение: обычно подключается к обмоткам возбуждения современных генераторов переменного тока и генераторов для обеспечения превосходной стабилизации выходного напряжения.

Я надеюсь, что это поможет прояснить, как работает регулировка напряжения.
Джеймс Петерсон


Дополнительная информация о Ford Garage:

  1. Для получения дополнительной информации о моделях A и B используйте поле поиска по сайту вверху или внизу этой страницы.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.

    © 2011 - 2022 17NA19.RU