Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Барабанов, В. Е. Электрооборудование тракторов и автомобилей

.pdf
Скачиваний:
35
Добавлен:
22.10.2023
Размер:
15.23 Mб
Скачать

общим 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