регулятори напруги

лікнеп

Отже, регулятори напруги призначені для підтримки напруги бортової мережі автомобіля в заданих межах у всіх режимах роботи системи електрообладнання:

1. при зміні частоти обертання ротора генератора;

2. при зміні електричного навантаження

3. при зміні температури навколишнього середовища

4. і т.д.

Генератор виробляє напругу, регулятор його стабілізує (в деяких допустимих межах - зазвичай близько 13.5-14.6 вольт). Ця напруга, яке повинно бути при нормальній роботі (в русі) автомобіля. Тобто нема на холостих обертах!

До речі, про неодружених: п режде ніж міряти напругу генератора, настійно рекомендую не на око перевірити обороти ХХ, від цього багато залежить! У деяких товаришів двигуни стійко працюють і на 600, і на 500 об / хв - однак нормальний генератор зовсім не зобов'язаний видавати номінальну напругу на таких оборотах, особливо під навантаженням.
Найбільш распростране ни зараз вітчизняні генератори 37.3701 (використовується на двигунах ВАЗ) і 58.3701 (використовується на двигунах УЗАМ). Регулятори напруги в них, як правило, вбудовані. Однак, зустрічаються виносні регулятори 121.3702 (працюють з генераторами типу Г221А).

Використовуються також генератори:
заводу АТЕ-1
58.3701 УЗАМ РН-Я112А
584.3701 УЗАМ РН-Я112В, 6015.3701А
заводу КЗАТЕ
Г221 ВАЗ (2101) зовнішній РН-121.3702 (переробляються в Г222 і назад заміною ЩУ)
Г222 ВАЗ (2105) РН-Я112В (переробляються в Г221 і назад заміною ЩУ)
6661.3701, 6667.3701 УЗАМ РН-Я112А / Я112В (варіант Г222 під УЗАМ, випускається в 2-х варіантах, для забезпечення взаємозамінності з 58.3701)
Розглянемо роботу генератора і регулятора. Генератор починає видавати напругу, тільки якщо подається струм збудження на його обмотку збудження, регулюванням якого і займається регулятор (деяким початковим напругою, що викликається залишкової намагніченістю заліза ротора, можна знехтувати).

Отже, двигун вимкнений, починаємо заводити. Під час пуску двигуна обороти генератора зростають все більше і більше, РН в цей час подає струм (теоретично до 3-5а Імперії) на обмотку збудження генератора. Реально вітчизняні РН забезпечують струм не більше 3,5 А при опорі ОВ 2 .7Ом і не більше 3А при опорі обмотки збудження 3 .7 Ом - з АКОН Про ма ще ніхто не відміняв: (14В-1 .4В) / (3 .7Ом + 2х0 .5 Про м) = 2,7А, де 1,4 В типове падіння напруги на типовому біполярному ключовому транзисторі вітчизняного РН (для IGBT транзистора сучасних імпортних РН воно менше 0,5 В), 2х0,5Ом = 1 Ом це опір контактів щіток ( тобто не тільки щіток).

При пробої вихідного транзистора РН будемо мати напругу генератора 16-17 вольт і більше, чим вище обороти - тим більшою буде напруга.

Як тільки напруга на вході "Б" стає нижче нижньої межі напруги регулювання РН (скажімо - 13.5 вольта), регулятор починає подавати струм на обмотку збудження генератора. При досягненні верхньої межі напруги в мережі (скажімо, 14.6 вольта) регулятор припиняє подачу струму в обмотку збудження - однак це зовсім не означає, що струм миттєво припиняється! Обмотка збудження має значну індуктивність, тому струм в ній падає поступово (для цього ЕРС самоіндукції замикається через спеціально передбачений в РН зворотний діод або через захисний діод вихідного транзистора). Отже, генератор зменшує напругу за рахунок зниження струму в обмотці збудження. Як тільки напруга на виході генератора стає менше нижньої межі, РН знову подає струм в обмотку збудження, і процес повторюється.

Підкреслю, регулятор фактично працює в ключовому режимі! Його вихідний транзистор і чи дає струм, або не дає, він або повністю відкритий, або повністю закритий. Але, так як струм через індуктивності обмотки збудження наростає і зменшується щодо плавно, поступово - регулятор працює в режимі широтно-импуль з ної модуляції (ШІМ), і реально виходить, що струм в обмотці збудження регулюється плавно!

Треба мати на увазі, що якщо напруга на виході генератора все-таки менше акумуляторного (наприклад, генератор крутиться надто повільно), то струм в обмотку збудження починає надходити з АКБ (так відбувається в генераторах 58.3701, 666х.3701, Г222), генератор є зайвим баластом, паразитної навантаженням і марно витрачає енергію АКБ. Щоб зменшити цей ефект, в генераторі 37.3701 впроваджений додатковий випрямляч ланцюга збудження, з якого струм на збудження генератора може надходити і в цьому випадку (см.на схемою "Генератор BOSCH" - там зроблено приблизно так само, тільки ще більш радикально - з АКБ взагалі Не бере струм для обмотки збудження, за винятком невеликого струму через контрольну лампочку "Заряд АКБ" в момент запуску двигуна). У цьому "паразитному" режимі ключ РН повністю відкритий, і струм ОВ максимальний, але все одно не може бути вище 2,5-3А, так що на ХХ з усіма включеними споживачами ми все-таки маємо постійний розряд акумулятора (хоча частина струму споживачам , зрозуміло, все-таки віддає генератор). Однак, якщо ми маємо неповну навантаження, баланс потужностей може виявитися на користь генератора і заряд АКБ все-таки буде йти, не дивлячись на малі обороти.

Таким чином підтримується допустима напруга в мережі автомобіля. Але це в ідеалі, коли все справно. До речі, напруга на виході генератора повинно бути в межах 13.9-14.6 вольт при 3500 про б / хв, температурі 25 градусів Цельсія (+/- 10), з підключеним акумулятором і навантаженням 16 А. Що стосується допустимих меж бортової мережі, то міряти напругу потрібно при 3000об / хв двигуна і з включенням всіх споживачів, напруга повинна бути в межах 13.5-14.6 вольт. В ідеалі в цьому режимі можна поміряти амперметром струм, що йде в акумулятор - він повинен становити не менше 3 ампер і йти в акумулятор (тобто в напрямку зарядки).

Якщо у вас немає амперметра, то можна орієнтовно вважати, що різні напруги бортової мережі означають наступну ситуацію з зарядкою акумулятора:

• 15В - струм зарядки АКБ близько 2,5-3А при 0С

• 14,4 - струм зарядки АКБ близько 5А при + 25С

• 14.2В - струм зарядки АКБ близько 2,5-3А при + 25С

• 13.0-13,5В - батарея в рівноважному стані при 0С

• 12,6-13,0В - батарея в рівноважному стані при + 25С

• <12,6 - батарея розряджається, або температура електроліту вище + 40С.

Без споживачів напруга повинна бути в межах 13.9-14.6 вольт.
Все було б добре, якби в реальності не було так погано ... Наприклад, деякі екземпляри регулятор ів напруги мають верхню планку в 13.6-14 вольт. Тому ми маємо хронічний недозаряд холодного акумулятора. Що з приходом зими після кількох поїздок робить досить-таки проблематичним запуск двигуна на морозі.

Також необхідно відзначити, що акумулятор починає як слід поглинати енергію (заряджатися) тільки при плюсовій температурі його самого. Тому взимку, якщо в и робите малі пробіги і акумулятор не встигає прогріватися під капотом хоча б до нуля (та ще адже після цього потрібен час для заряду), він буде постійно розряджатися, і скоро розрядиться зовсім! Емпірично з читається, що після пуску двигуна, щоб акумулятор відновився, потрібно проїхати не менше 20 хвилин. Причому і менно їхати, а не стояти (в пробці або прогріваючи двигун)!

Як же підняти напругу в мережі? Дуже просто! Необхідно змусити регулятор думати, що у нас в мережі напруга нижча, ніж воно є насправді. Таким чином генератор буде давати нам відсутні вольти. Зробити це нам допоможе діод. У генераторі з вбудованим регулятором напруги потрібно поставити діод в ланцюг між + висновком генератора і реле-регулятором. Дотримуйтесь полярності. Криміналу тут ніякого немає, просто при недотриманні полярності зарядки не буде. Діод повинен бути розрахований на струм не менше 5 А. До речі, він буде сильно грітися, тому краще його встановити на радіатор.

Що потрібно враховувати при підборі типу діода? Падіння напруги на діодах: германієвих - 0.3 ... 0 .7 В, кремнієвих - 0 .8 ... 1 .2 В. Тобто це те напруга, на яке підвищиться ваша бортова мережа. Тому шляхом підбору потрібного типу діода можна домогтися потрібного напруги в нашій бортової мережі. До речі, паралельно діоду ви можете поставити вимикач, який буде перемикати напругу (типу "зима-літо") - щоб не було перезарядки гарячого акумулятора в літню пору.
Є ще багато способів. Один з них, до речі, вирішує проблему напруги саме на ХХ. Читати тут:

http: //wwwboards.aut.../ig/293530.html
http: //wwwboards.aut.../ig/290470.html
http: //wwwboards.aut.../ig/291067.html
http: //wwwboards.aut.../ig/290469.html
Любителям замінювати діоди опорами: падіння напруги на опорі залежить від струму. І розраховується за загальним напрузі, та плюс ток і т.д. інших членів ланцюжка. Трохи загальне знизилася - падіння на опорі теж пропорційно ... Так і гуляє. Відповідно зміщуються і інші напруги / струми. Коли транзистори працюють в ключових режимах це загрожує нестабільністю роботи. Тобто подекуди дещо може зовсім не в ту сторону зміститися. З R-ланцюжками далеко не заїдеш. А на діоді падіння напруги майже постійно.
Що не рекомендується робити:

Закорочувати провід обмотки збудження на плюс. У цьому випадку верхня планка напруги генератора легко може перевищити 16-17 вольт. Що буде? Википання електроліту в АКБ, перегорання лампочок, згорить регулятор, магнітола та інша електроніка. Виробник не рекомендує також знімати клему з акумулятора при запущеному двигуні.
При будь-які несправності з електрикою рекомендую н ачінают з зачистки клем. Особливо акумулятора. Не просто подивитися на них, і сказати типу "тут все ОК і вони добре виглядають зовні" - а зняти, зачистити, при необхідності змастити токопровод ящей мастилом і поставити на місце. Розумні з'єднання краще роз'єднати, а потім посмикати всі проводки кожен окремо - вони не повинні витягувати з корпусу. Іноді штирі роз'ємів не тримаються в гніздах і при з'єднанні роз'ємів вилазять назовні. Іноді погано обтиснуті дроти в клемах. А коли проводів в роз'ємі багато, то помітити таке досить-таки важко.

При вимірі напруги і струму краще користуватися стрілочним приладом, т ак як цифрові інерційні і динаміку коливань на них гірше видно.