
книги из ГПНТБ / Барабанов, В. Е. Электрооборудование тракторов и автомобилей
.pdfобщим сопротивлением цепи. Величина сопротивлений 1 и 2 от иагрева не изменяется, так как они выполнены из нихрома. Благодаря этому величина общего сопротивления цепи основной обмотки при повышении температуры из меняется значительно меньше. Однако применение сопро тивлений 1 и 2 не дает полной температурной компенсации, поэтому для подвески якоря 9 регулятора напряжения применяют термобиметаллическую пластину 8, состоящую из двух сваренных между собой пластин — инвара (сплав железа и никеля) и латуни.
Инвар обладает малым температурным коэффициентом линейного теплового расширения, а латунь — большим.
Термобиметаллическая пластина 8 прикреплена одним концом к якорю 9, а другим — к стойке 5 магнитопровода (латунной стороной к якорю, инваром — в сторону сер дечника.)
При увеличении температуры среды, окружающей регу лятор, термобиметаллическая пластина 8 деформируется, стремясь изогнуться в сторону сердечника. Изогнуться она не может, так как припаяна к якорю и поэтому только ослабляет усилие пружины 7.
Этим компенсируется уменьшение магнитной силы при тяжения якоря к сердечнику и величина напряжения сох раняется в заданных пределах.
Недостатком реле-регуляторов РР127 и РР24 является подгорание контактов и изменение усилия пружины в про цессе эксплуатации, что приводит к разрегулировке регу лятора напряжения.
Известно, что подгорание контактов определяется ве личиной тока разрыва. В реле-регуляторе РР24 максималь ный ток разрыва не должен быть более 1,8 А, а в регуляторе РР127 не более 1А.
Появление транзисторов (полупроводниковых триодов) позволило увеличить ток возбуждения генератора и создать более надежный реле-регулятор.
Реле-регулятор РР362-Б используют для работы с трак торными генераторами Г302 и Г304.
Реле-регулятор РР362-Б выполнен на базе реле-регуля тора РР362 и отличается от него наличием устройства 4 (рис. 53) посезонной регулировки и наличием шунтирую щего диод сопротивления 17 (Rm).
Шунтирующее сопротивление R w — 1,8 Ом, оно пред назначено для улучшения процесса самовозбуждения гене ратора. В конструкции контактно-транзисторного реле-
101
регулятора применены полупроводниковые приборы-вы прямители: кремниевые выпрямители Д242, германиевый выпрямитель Д7-Б и транзистор П4-Б.
Транзистор П4-Б представляет собой кристалл, состоя щий из областей, образующих два Р-П перехода и трех выводных электродов: эмиттера, базы и коллектора. Пере ход между эмиттером и базой называют эмиттерным пере ходом, а переход между коллектором и базой — коллек торным.
Три области транзистора с разделяющими их двумя переходами выполняют такие же функции, какие выполняют электроды в ламповом триоде. Эмиттер эмиттирует, как и катод в электронной лампе, заряды, являющиеся основ ными носителями тока в приборе.
Коллектор, как и анод в электронной лампе, принимает эти заряды и таким образом поддерживает ток внутри при бора н во внешней цепи.
Промежуточная область транзистора — база, как и сетка в электронном приборе, выполняет функции элект рода, регулирующего величину потока зарядов и тем самым управляющего значением тока, проходящего через тран зистор. Транзистор типа П4-Б состоит из стального корпуса
Рис. 53. Схема реле-регулятора РР362-Б:
1 —пружина; 2 — якорь; 3 —ярмо; 4 — устройство посезонной регулировки |
||||||||
(ППР); |
5 — сердечник; 6 — обмотка |
регулятора напряжения |
(РН0); |
7 — кон |
||||
такты |
регулятора напряжения (PH); 8 — вспомогательная |
обмотка |
реле за |
|||||
щиты |
(P3Bj; |
9 — основная обмотка |
реле защиты |
(P3q); |
/0 — удерживаю |
|||
щая обмотка |
реле защиты (РЗ^); 11 — контакты реле защиты; |
12 — разде |
||||||
лительный диод Др (Д7-Б); 13 — диод гасящего |
контура |
Др |
(Д242); N — |
|||||
транзистор П4-Б; 15 — сопротивление |
базы (Я$); |
16 — диод обратной связи |
Д0 (Д242); /7—шунтирующее сопротивление (Яш); 18 — добавочное сопротив ление (Яд)\ 19 — термокомпенсационное сопротивление {RT); 20 — ускоряю щее сопротивление (Яу),
102
/ — электрод коллектора; 2 — медный |
вкладыш; |
||
3 |
— коллектор (кристалл германия); |
4 |
— корпус; |
5 |
— колба; б — эмиттер; 7 — база; |
8 — металли |
|
ческая трубка; 9 — стеклянный изолятор; 10 — |
электрод эмиттера; // — электрод базы.
4 (рис. 54) с припаянным к нему медным вкладышем 2, коллектора 3, герметичной колбы 5, приваренной к кор пусу, электрода 1 коллектора и электрода 10 эмиттера. Коллектор транзистора соединен с его корпусом.
Наружные электроды изолированы от корпуса стеклян ными изоляторами 9, спаянными с корпусом при помощи металлических трубок 8.
Колба 5 защищает кристалл от механических поврежде ний и облегчает отвод тепла от прибора. Тепло от прибора отводится через корпус прибора и специальный теплоотвод с развитой поверхностью. Транзисторы для регулирования напряжения автомобильных генераторов используют в ре жимах усилителя тока.
Взависимости от напряжения на электродах транзистор может находиться в трех состояниях: открытом (состояние насыщения), закрытом (состояние отсечки) и промежуточном (активное состояние).
Воткрытом состоянии внутреннее сопротивление тран зистора около десятых долей Ома.
103
|
|
|
|
В закрытом состоянии |
|||||
|
|
|
|
внутреннее |
сопротивление |
||||
|
|
|
|
транзистора |
в тысячу |
раз |
|||
|
|
|
|
больше, чем в открытом |
|||||
|
|
|
|
состоянии. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Диод Д242 состоит из |
|||||
|
|
|
|
основания 1 (рис. 55), кри- |
|||||
|
|
|
|
сталлодержателя |
2, |
|
кри |
||
|
|
|
|
сталла кремния 4, распо |
|||||
|
|
|
|
ложенного |
между |
воль |
|||
|
|
|
|
фрамовой 3 и медной 6 |
|||||
|
|
|
|
прокладками. Медная про- |
|||||
|
|
|
|
ладка соединена с жестким |
|||||
|
|
|
|
выводом |
10 |
при |
помощи |
||
|
|
|
|
гибкого проводника |
7. |
|
|||
|
|
|
|
Вывод |
изолирован от |
||||
|
|
|
|
корпуса |
стеклянным |
изо |
|||
|
|
|
|
лятором |
9 |
термическим |
|||
|
|
|
|
способом. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для создания герметич |
|||||
|
|
|
|
ности внутри прибора ос |
|||||
|
|
|
|
нование 1 и корпус 8 |
|||||
|
|
|
|
сваривают по периметру. |
|||||
|
Рис. 55. Диод Д242: |
Гибкий проводник |
сва |
||||||
1 — основание; |
2 —кристаллодержо* |
ривают с выводом. |
|
|
|
||||
тель; |
3 — вольфрамовая прокладка; |
Диод в реле-регуляторе |
|||||||
4 — кристалл кремния; 5 —сплав; 6— |
|||||||||
медная прокладка; 7 — гибкий провод |
монтируют, используя болт |
||||||||
ник; |
8 —корпус; 9 |
— стеклянный изо |
основания. |
|
|
|
|
||
|
лятор; |
10 |
— вывод. |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
Регулятор напряжения |
|||||
|
|
|
|
(PH) и реле |
защиты |
(РЗ) |
представляют собой реле с одной парой нормально разомк нутых контактов. Подвижной контакт обоих реле — контакт якоря электрически соединен с корпусом (магнптопроводом) реле.
Регулирующее устройство предназначено для поддер жания постоянного напряжения генератора при изменении частоты вращения и нагрузки генератора, а также при изменении температуры среды, окружающей регулятор. Регулирующее устройство состоит из транзистора 14 (см. рис. 53), регулятора напряжения PH, полупроводниковых диодов 12 и 13, сопротивления 18.
На сердечнике регулятора напряжения расположена ос новная обмотка 6 (PHо) и дополнительная обмотка для по сезонной регулировки напряжения.
104
Подвеска якоря выполнена из термобиметаллнческой пластины. В цепь обмотки регулятора напряжения вклю чено сопротивление термокомпенсации.
Обмотка регулятора напряжения включена по схеме ускоряющего сопротивления.
Электромагнитное реле с противодействующей пружиной 1 является измерительным узлом схемы регулятора, кон такты 7 которого, включенные между клеммой плюс генера тора и базой транзистора, управляют режимом работы тран зистора, переводя его из режима «открыт» в режим «заперт».
Контакты регулятора предназначены для коммутации небольшого тока базы транзистора (около десятых долей ампера), а коммутация цепи обмотки возбуждения с макси мальным током 3—5А осуществляется транзистором.
Регулируют напряжение генератора следующим обра зом. При малых оборотах двигателя контакты регулятора
напряжения разомкнуты, при этом транзистор |
14 открыт |
и через переход эмиттер — база протекает ток |
базы / б, |
определяемый сопротивлением 15 (Re)-
Поэтому сопротивление так называемого силового пере хода эмиттер — коллектор мало, и ток возбуждения гене ратора увеличивается при возрастании частоты вращения коленчатого вала двигателя.
При замыкании контактов регулятора база транзистора соединяется с «плюсом» генератора через контакты, при этом потенциал эмиттера будет ниже потенциала базы транзи стора. Прохождение тока от эмиттера к базе предотвра щается тогда, когда «плюс» приложен к базе транзистора, а «минус» к эмиттеру. Такой режим обеспечивается падением напряжения на диоде 16 (Д0).
При запертом транзисторе 14 ток обмотки возбуждения начинает протекать через добавочное сопротивление 18 (Яд) и величина его уменьшается. Э. д. с. самоиндукции, воз никающая при резком снижении тока возбуждения, замы кается через диод 13 (Д г). Уменьшение напряжения генератора приводит к ослаблению электромагнитного уси лия обмотки регулятора напряжения. Якорь отходит от сер дечника, контакты размыкаются, и транзистор открывается.
Описанный выше процесс повторяется периодически, та ким образом, напряжение генератора поддерживается в за данных пределах.
В случае короткого замыкания клеммы «Ш» на массу или любой другой точки цепи обмотки возбуждения тран зистор может выйти из строя.
Н)о
Для защиты транзистора от коротких замыканий в цепи обмотки возбуждения служат реле защиты (РЗ) и раздели тельный диод 12 (Др).
Реле защиты имеет три обмотки: основную (последова тельную) 9 (Р30), вспомогательную 8 (РЗ,) и удерживаю щую 10 (РЗУ). Нормально-разомкнутые контакты РЗ вклю
чены |
через разделительный диод Д р параллельно контак |
там |
PH. |
Основная (последовательная) обмотка Р30 и вспомога |
тельная (шунтовая) обмотка РЗп включены навстречу одна другой. При нормальной работе регулятора напряжения через обмотку Р30 протекает ток обмотки возбуждения, а через обмотку РЗп — ток, величина которого зависит от сопротивления этой обмотки.
Благодаря встречным магнитным потокам этих двух обмоток поток сердечника реле, а следовательно, и электро магнитное усилие притяжения якоря малы, и поэтому контакты разомкнуты. В этом случае через удерживающую обмотку реле защиты РЗУток не протекает, этому препят ствует очень высокое обратное сопротивление разделитель ного диода Др.
При случайном замыкании клеммы «Ш» реле-регулятора или клеммы «Ш» генератора (при наличии между ними соединительного провода) резко увеличивается сила тока в цепи основной обмотки реле защиты Р30, а ток во вспомо гательной обмотке P3Vпадает до нуля, так как оба ее конца закорочены на массу. При этом значительно возрастает магнитный поток в сердечнике реле. При токе в обмотке Р30, равном 3,2—3,6А, якорь притягивается к сердечнику и замыкаются контакты 11 (РЗ).
В этот момент база транзистора через диод Д р, кон такты РЗ соединяется с плюсовыми клеммами генератора и аккумуляторной батареи. Между эмиттером и кол лектором резко увеличивается сопротивление, что вызовет запирание транзистора и ток короткого замыкания сни зится.
При замкнутых контактах РЗ в удерживающей обмотке РЗУ напряжение будет равно напряжению сети, в ней возникает ток, создающий магнитный поток, совпадаю щий с направлением магнитного потока основной (последо вательной) обмотки реле защиты Р30. Электромагнитное усилие, притягивающее якорь, еще больше возрастает, что будет способствовать сохранению замкнутого состояния контактов РЗ.
т
При замыкании цепи обмотки возбуждения на массу ток, а следовательно, магнитный поток генератора очень мал и ток генератора резко падает.
Транзистор будет заперт до тех пор, пока не будет устранено короткое замыкание в цепи возбуждения генера тора.
Для посезонной регулировки предусмотрены дополни тельная обмотка, состоящая из 5 витков констаитановой проволоки сопротивлением 2,5 Ом, намотанной сверху основной обмотки регулятора напряжения, контактный винт и металлический диск. Один конец дополнительной обмотки соединен с концом основной обмотки, другой конец через изолированную колодку присоединен к контактному диску.
В положении переключателя посезонной регулировки (ППР) «Лето» (контактный винт вывернут влево до отказа) его контактные диски соприкасаются и основная шунтовая обмотка регулятора напряжения, сопротивление которой 17 Ом, соединяется с массой непосредственно, минуя допол нительную обмотку.
В положении ППР «Зима» (контактный винт ввернут вправо до отказа) контактные диски размыкаются и основ ная шунтовая обмотка регулятора напряжения соеди няется с массой через дополнительную обмотку. Такое использование дополнительной обмотки позволяет изме нять регулируемое напряжение в пределах 0,8—1,2 В.
Летом, когда внутреннее сопротивление батареи умень шается, при помощи переключателя посезонной регулировки снижают регулируемое напряжение и тем самым предотвра щают перезаряд аккумуляторной батареи большими за рядными токами, снижающими срок службы батареи.
Зимой при низкой температуре электролита внутреннее сопротивление батареи возрастает, и для сохранения заряженности батареи повышают регулируемое напряже ние.
Переключателем посезонной регулировки можно поль зоваться также и в тех случаях, когда необходимо изменить величину регулируемого напряжения, не вскрывая релерегулятора.
Если при летней эксплуатации при положении ППР «Лето» наблюдается систематический недозаряд аккумуля торной батареи (низкая плотность электролита, затруднен пуск двигателя), нужно ППР установить в положение «Зи ма» для того, чтобы повысить регулируемое напряжение.
107
Если при зимней эксплуатации при положении ППР «Зима» наблюдается систематический перезаряд батареи (интен сивное выкипание электролита, резкое снижение его уров ня), следует ППР установить в положение «Лето», чтобы снизить величину регулируемого напряжения. В обоих случаях реле-регулятор вскрывать не требуется. Такую регулировку рекомендуется делать только тогда, когда тракторы работают вдали от ремонтных мастерских.
Основные параметры и обмоточные данные реле-регуля тора РР362-Б приведены в таблице 25.
Т а б л и ц а 25
Наименование обмотки, |
Марка, тип |
Диаметр |
Число |
Сопротив |
|||
сопротивления, диода |
провода, |
витков |
ление, Ом |
||||
|
|
|
|
|
мм |
|
|
Основная обмотка |
регу- |
ПЭВ-2 |
0,29 |
1240+10 |
17+ 0,9 |
||
лятора |
напряжения |
|
|
|
|
||
РНо |
|
|
|
ПЭВ-2 |
0,72 |
75± 1 |
Очень |
Основная (сериесная) об |
|||||||
мотка реле защиты |
Р 3 0 |
ПЭВ-2 |
0,17 |
1050+10 |
мало |
||
Удерживающая |
обмотка |
30+2 |
|||||
Р З у |
|
обмотка |
ПЭК |
0,25 |
45—55 |
50+3,5 |
|
Вспомогательная |
Г1ЭВ-2 |
0,47 |
1170+10 |
64+4 |
|||
Р З в |
сопротивле- |
ПЭК |
0,25 |
40—50 |
95-<-7 |
||
Ускоряющее |
ПЭК |
0,3 |
— |
4,5±0,3 |
|||
нне |
|
|
|
ПЭВКМ-2 |
0,3 |
— |
— |
Термокомпенсационное |
ПЭК |
0,3 |
— |
15+1 |
|||
сопротивление |
|
|
ГАВКМ-2 |
0,3 |
— |
— |
|
Добавочные |
сопротивле |
МЛТ-1 (2 шт. |
|
|
60+ 10% |
||
ния (включены парал- |
по 120 Ом) |
|
|
|
|||
лельно) |
|
в |
цепи |
МЛТ-1 (по |
|
|
40+5% |
Сопротивления |
|
|
|||||
(включены параллельно) |
300 Ом) н |
|
|
|
|||
|
|
|
|
МЛТ-2 (по |
|
|
|
Диод обратной связи Д0 |
120 Ом) |
— |
— |
— |
|||
Д242 |
|||||||
Гасящий диод Д г |
|
Д242 |
— |
— |
— |
||
Разделительный |
диод Др |
Д7-Б |
— |
— |
— |
||
Транзистор |
|
обмотка |
П4-Б |
— |
— |
— |
|
Дополнительная |
ПЭВКМ-2 |
0,3 |
5 |
2,5 |
|||
регулятора |
|
напряже |
|
|
|
|
ния, соединенная с РН0 и ППР
Контактно-транзисторный реле-регулятор РР385-Б ра ботает вместе с генератором Г285 и селеновым выпрямите лем В150.
108
Он предназначен для поддержания напряжения на вы ходе выпрямителя в заданных пределах и защиты регули рующего элемента (транзистора) от коротких замыканий.
Реле-регулятор пыленепроницаемого исполнения. Его основные узлы смонтированы на общем литом основании в одной коробке и представляют собой два электромагнит ных прибора и полупроводниковые элементы.
Исполнительным регулирующим элементом служит по лупроводниковый триод типа П4-Б; в качестве датчика полупроводникового триода, поддерживающего в опреде ленных пределах напряжение генератора при изменении числа оборотов и нагрузки генератора, применен вибра ционный регулятор напряжения; для защиты транзистора от коротких замыканий предназначено реле защиты. Элект рическая схема реле-регулятора РР385-Б подобна схеме реле-регулятора РР362-Б. Для подключения реле-регуля тора в РР362-Б и РР385-Б в схему электрооборудования на их основаниях имеются две выводные клеммы: клемма «В» для присоединения к выпрямителю и клемма «Ш» для присоединения к обмотке возбуждения генератора.
С массой трактора контактно-транзисторные реле со единяют через клемму, выведенную с торцевой части основа ния регулятора.
Реле-регулятор крепят болтами при помощи четырех лап с резиновыми амортизаторами.
При рабочем положении реле-регулятора на вертикаль ной плоскости клеммы должны быть направлены влево.
УХОД ЗА ГЕНЕРАТОРАМИ И РЕЛЕ-РЕГУЛЯТОРАМИ
Срок службы генераторов и реле-регуляторов во многом зависит от правильного и своевременного ухода за ними. Несоблюдение правил технического ухода приводит к раз личным неисправностям в работе системы электрооборудо вания.
Генератор и реле-регулятор должны быть правильно установлены на тракторе и автомобиле. При креплении генератора на двигателе нельзя допускать зазора между кронштейном 1 (рис. 56) двигателя и плоскостью лап гене ратора, иначе могут поломаться лапы при затяжке крепеж ных болтов. Зазор устраняют установкой шайб. Не допу скается устанавливать генератор на кронштейн с натягом.
Натяжение ремня генератора регулируют так, чтобы прогиб ремня от усилия 6—7 кгс был равен 15—20 мм. Be
109
Рис. 56. Установка генератора П08-Г на двигателе:
/ — кронштейн; 1 — регулировочные шайбы.
личину прогиба определяют на участке ремня между шки вом генератора и ведущим шкивом. Чрезмерное натяжение ремня вызывает перегрузку шарикоподшипников и прежде временный выход их из строя. При слабом натяжении ре мень проскальзывает и преждевременно изнашивается. Кроме этого, ускоренный износ будет также у шкива и шарикоподшипника. При проскальзывании ремня умень шается частота вращения генератора и отдаваемый нм ток.
Приводной ремень от шкива генератора к ведущему шкиву не должен иметь перекоса. Если ремень охватывает три шкива, то середины ручьев всех трех шкивов должны лежать в одной плоскости. Перекос приводит к износу ремня, его перегреву и выходу из строя шарикоподшип ников. При креплении генератора к кронштейну должен быть минимальный зазор между болтом и отверстием крон штейна. Крепление соединительных проводов приборов электрооборудования должно быть надежным.
Фары к генератору переменного тока присоединяют в определенном порядке. Каждая лампа должна быть вклю чена между одной из клемм генератора и выводом массы. Передние и задние фары рекомендуется подключать по парно к клеммам, принадлежащим одинаковым фазам, рас положенным через одну: передние фары к первой и третьей
п о