книги из ГПНТБ / Можаев В.Н. Электрооборудование колесных и гусеничных машин учебное пособие

Для обеспечения полного насыщения и полной «отсечки» тран­ зистора Тз в схеме используется дроссель Др. Работа протекает так: при переходе в режим «открыт» э.д.с. самоиндукции направ­ лена навстречу приложенному напряжению генератора и напряже­ ние на переходе эмиттер — база повышается, что обеспечивает бо­ лее глубокое насыщение транзистора Т3. При переходе в режим «закрыт» ток в дросселе уменьшается, а э.д.с. самоиндукции на­ правлена в сторону убывающего тока, в связи с чем потенциал базы становится больше потенциала эмиттера, что обеспечивает более глубокую «отсечку».

Диод, включенный в обмотку возбуждения генератора, по­ нижает э.д.с. самоиндукции, возникающую при убывании тока в ней, что устраняет возможность пробоя транзистора Г3. Однако диод замедляет процесс снижения напряжения, и динамическая погрешность регулирования увеличивается. С целью ее уменьшения в схему включен трансформатор Тр, который повышает частоту работы измерительного транзистора Т\, так как э.д.с., возникающая во вторичной обмотке трансформатора при изменении тока возбуж­ дения, резко изменяет величину и знак сигнала между эмиттером и базой транзистора Т\.

Конденсатор С, шунтирующий вторичную обмотку, включен с целью не допустить чрезмерного увеличения автоколебаний, что может иметь место в случае работы генератора в режиме холо­ стого хода или при большом числе оборотов генератора.

Регулирующее устройство снабжено электромагнитным реле

снормально, замкнутыми контактами Кь которые шунтируют диод Д, транзисторы Т2 и Т3 и сопротивление R5. Это позволяет улучшить самовозбуждение при малом числе оборотов якоря.

Контакты реле размыкаются при напряжении генератора 18 в.

Транзисторы вступают в работу при напряжении 28 в. Защиту генератора от обратного тока осуществляет дифференциальное ми­ нимальное реле (см.текст к рис. 50).

Генераторы переменного тока. Генератор Г285 работает с кон­ тактно-транзисторным регулятором КТР1. На тракторе К-700 установлен генератор переменного тока Г285 мощностью 1000 вт при номинальном напряжении 12 в. Генератор работает совместно с выпрямителем Д 3, контактно-транзисторным регулирующим уст­ ройством и реле защиты.

Регулирующее устройство (рис. 68) состоит из вибрационного регулятора напряжения 2 и вибрационного регулятора тока КВ от­ личие от обычных вибрационных регуляторов магнитное поле сердечника намагничивает вибратор и замыкает (а не размыкает) контакты, т. е. используются электромагнитные системы с нормаль­ но разомкнутыми контактами.

Работает схема так. При вращении индуктора генератора с об­ моткой возбуждения 5 в обмотках статора 6 индуктируются э.д.с. и ток от выпрямителя с диодами Дз поступает через обмотку ОРТ,

109

ускоряющую обмотку УО, сопротивление Roc, выравнивающую об­ мотку ВО, ускоряющее сопротивление Ry, обмотку ОРН и через сопротивление температурной компенсации /?гк регулятора напря­ жения.

Рис. 68. Схема генератора Г285 и регулятора КТР1.

Ток в обмотку возбуждения генератора направлен в зависи­ мости от э.д.с. генератора либо от аккумуляторной батареи, когда Ег<С.Еа6, либо от выпрямителя (Ег'> Es6), через обмотку УО, сопротивление Roc, обмотку ВО, эмиттер транзистора, коллек­ тор, клемму Ш, провод и в обмотку возбуждения генератора. В этом случае транзистор „открыт11, так как его база имеет отрицательный потенциал (через сопротивление R 2 базы).

При достаточной скорости индуктора генератора, если аккуму­ ляторная батарея разряжена, зарядный ток в цепи достигает наи­

110

Кремниевые диоды выпрямителя встроены в генератор. Три диода Д242АП монтированы в крышке генератора ,и соединены с «массой» и три диода Д242А соединены с общей шиной, изоли­ рованной от «массы».

С 1966 г. на генераторы Г285 также устанавливается регулятор РР362.

Выпрямители автотракторного типа. Совместно с генераторами переменного тока работают полупроводниковые выпрямители. Они необходимы для обеспечения постоянным током зарядки ак­ кумуляторной батареи, пита­ ния цепи возбуждения генера­

я. тора и потребителей.

в крышках генераторов. При применении селеновых выпрямителей их габариты определяются размером и количеством селеновых «шайб», а также числом фаз переменного тока.

Так, например, для одной шайбы обратное напряжение не дол­ жно превышать 26 -ч- 45 в, а плотность тока — 0,07 а/сж2. Величина плотности тока зависит от [интенсивности охлаждения, так как тем­ пература шайб не должна быть выше 70—85 °С.

Широкое применение получила схема выпрямления тока, пред­ ложенная академиком А. Н. Ларионовым (рис. 34).

Промышленность выпускает для автомобильных генераторов переменного тока селеновые выпрямители о напряжением на вы­ ходе 15—17 в и токи 38—160 а.

На генераторах переменного тока типов Г250 и Г261 приме­ няют кремниевые выпрямители (диоды), которые по многим пара­ метрам выгодно отличаются от селеновых и даже германиевых выпрямителей (табл. 4).

112

Малые габариты кремниевых диодов, большая механическая прочность, высо­ кая теплостойксть, большой допустимый ток нагрузки позволяют монтировать диоды непосредственно на генераторе.

К о н т р о л ь н ы е в о п р о с ы

1.Каковы условия работы генераторов на колесных и гусенич­ ных машинах и какие требования предъявляют к автоматическому управлению их работой?

2.Объясните принцип действия вибрационного регулятора на­ пряжения, пользуясь графоаналитическим доказательством,

3. Какие параметры вибрационного регулятора напряжения

икак влияют на величину регулируемого напряжения?

4.Какие средства позволяют увеличить надежность работы вибрационного регулятора напряжения?

5. Что такое «динамическая погрешность регулирования»

икак ее можно уменьшить в вибрационных регуляторах напря­ жения?

6.Какие причины вызывают «статическую погрешность регу­ лирования» при изменении скорости якоря и какие способы приме­ няют для уменьшения ее?

7.Какое влияние может оказывать изменение температурны условий на режим работы вибрационного регулятора напряжения

икак осуществляют термокомпенсацию?

8.Чем вызывается необходимость в термокорректировании р гулятора напряжения и какие меры применяют для этих целей?

9.Как работает транзисторный регулятор напряжения? Объ­

ясните назначение элементов схемы.

10.Как обеспечивается параллельная работа двух генераторов на бортовую сеть машины?

11.Чем вызвана необходимость в автоматическом регулирова­ нии тока нагрузки генератора и какие принципы используются для этих целей?

Г Л А В А IV

Э К С П Л У А Т А Ц И Я Г Е Н Е Р А Т О Р О В И Р Е Л Е - Р Е Г У Л Я Т О Р О В Неисправности генераторов и реле-регуляторов

Пр,и работе генераторов и реле^регуляторов возникают механи­ ческие и электрические неисправности. К первым в генераторах относятся износ или поломка подшипников, шеек вала якоря, кол­ лектора, щеток, щеткодержателей и их пружин, погнутость вала якоря, нарушение резьбовых соединений и крепления шкива. В ре­ ле-регуляторах встречаются механические неисправности в виде повреждения или износа рабочих поверхностей контактов, измене­ ния упругости пружин, подвески якорька или вибратора, измене­ ния величин зазоров между вибратором и сердечником или между контактами реле обратного тока.

К электрическим неисправностям относятся: нарушения элект­ рического контакта в соединениях; повреждение изоляции провод­ ников, в результате чего происходит замыкание проводников меж­ ду собою или с «массой»; обрывы в обмотках и в сопротивлениях; пробой транзисторов, диодов и конденсаторов.

Прежде чем приступить к выявлению неисправности генератора или реле-регулятора, необходимо убедиться в исправности прово­ дов, соединяющих генератор с реле-регулятором и бортовой сетью.

Проверку генератора и реле-регулятора можно производить не­ посредственно на машине или в электроцехе. Для этих целей про­ мышленность выпускает соответствующие приборы. Однако необ­ ходимо в дорожных условиях, не имея специального оборудования, уметь выявлять неисправности и, если это возможно, устранять их.

Если генератор не возбуждается, необходимо попытаться воз­ будить его от аккумуляторной батареи. Для этого достаточно при работающем двигателе на 1—2 сек замкнуть клеммы Я и Б на ре­ ле-регуляторе. Если генератор остается в прежнем состоянии, не­ обходимо проверить исправность цепи возбуждения генератора; для этого следует замкнуть клеммы Ш и Я на генераторе. Если при работающем двигателе в момент размыкания перемычки обнару­ жится искра, то генератор исправен. Неисправность, мешающая возбуждению генератора, заключается либо в проводе, соединяю-

щем клемму Ш генератора с такой же клеммой реле-регулятора, либо в окислившихся контактах регулятора напряжения, или регу­ лятора тока.

При наличии амперметра в схеме электрооборудования машины ■по отсутствию зарядного тока не следует делать заключение о не­ исправности генератора или реле-регулятора. Зарядный ток близок к нулю при исправном состоянии генератора и регулятора напря­ жения в случае, когда аккумуляторная батарея заряжена пол­ ностью. Чтобы убедиться в их исправном состоянии, необходимо несколько повысить число оборотов двигателя и включить фары. Если стрелка амперметра останется на нуле или близко к этому, то генератор и реле-регулятор исправны.

Если после пуска стартером холодного двигателя показания амперметра близки к номинальному току нагрузки генератора и при увеличении числа оборотов двигателя увеличения тока не наблюдается, то можно быть уверенным в том, что регулятор тока работает. Если после 20—40 мин движения автомобиля со скоро­ стью 40—60 км показания амперметра значительно уменьшились, то исправен и регулятор напряжения. При неисправном регуляторе напряжения ток генератора остается равным номинальному току

нагрузки генератора. В том случае, ко­ гда регулятор напряжения поддержи­ вает его выше нормы, заметно повыша­

В первом случае в цепь якоря включают амперметр, а к зажимам генератора вольтметр. Затем снимают приводной ремень и замы­ кают клеммы Я и £ на реле-регуляторе. Если якорь генератора вращается равномерно (600—700 об/мин) и ток не превышает значений, указанных в табл. 3, то генератор исправный. Если ток больше нормы, то необходимо замкнуть клеммы Я и Ш на гене-

п б

раторе. Если при этом ток в якоре понизится до нормы, то неис­ правности следует искать в проводе, соединяющем клеммы Ш — Ш, или в контактах регуляторов тока и напряжения. Проверку гене­ ратора в режиме электродвигателя обычно производят после обор­ ки генератора, что позволяет установить правильность оборки и отсутствие задевания.

Наиболее полное представление о состоянии генератора дает проверка в режиме генератора. Для этого реле-регулятор отклю­ чают, замыкают клеммы Я и Ш генератора. В цепь якоря включают амперметр и нагрузочный реостат, а к зажимам генератора вольт­ метр. При работающем двигателе определяют «начальное число оборотов якоря», при котором напряжение достигает номинальной

-величины в режиме холостого хода. Затем определяют «число обо­ ротов якоря полной отдачи», при котором ток нагрузки и напряже­ ние генератора равны номинальным величинам.

Пользуясь вольтметром, амперметром, реостатом и тахометром, можно проверить соответствие техническим условиям работы реле обратного тока, регулятора напряжения и регулятора тока. На­ пример, напряжение замыкания контактов реле обратного тока должно быть 12,5—13 в или 25—26 в; напряжение, поддерживае­ мое регулятором,— 13,5—14,2 в или 27—28,5 в и ток нагрузки, под­ держиваемый регулятором тока, должен соответствовать мощно­ сти генератора и его напряжению.

До проверки «напряжения замыкания» реле обратного тока не­ обходимо постепенно повышать напряжения генератора. Этого можно достигнуть одним из трех способов: с помощью реостата, включенного в цепь обмотки возбуждения генератора; нагрузочно­ го реостата или постепенным увеличением числа оборотов двига­ теля (до начала работы регулятора напряжения). Наибольшее применение находит второй способ, так как иметь второй реостат не требуется и возможна проверка при любом числе оборотов яко­

мерения зазоров, а затем переходить к проверке электрических величин.

В инструкциях по проверке и регулировке реле обратного тока указывают величину «обратного тока» перед размыканием контак­ тов. Однако потребность в этой проверке отпадает, если величины установочных зазоров соответствуют техническим условиям и об-

117

мотки реле не ремонтировали, т. е. число витков обмоток НО и РО не изменяли.

Для проверки и регулировки реле-регулятора необходимо при­ менять вольтметр не ниже класса 1,5 и амперметр класса 2.

При проверке реле-регуляторов, имеющих двуплечий регулятор напряжения или двуплечий регулятор тока, необходимо применять нулевой метод (рис. 71), так как он позволяет обеспечить синхрон­ ную работу регуляторов. При равенстве падений напряжения в це­ пях возбуждения стрелка вольтметра V2 (со шкалой 3—0—3 в) ко­ леблется в пределах нуля, что и является показателем синхрониз­ ма работы регуляторов.

При проверке работы реле-регуляторов и их регулировке необ­ ходимо учитывать температурное влияние на режим работы. Осо­

дят по величинам прямого и обратно­ го токов в соответствии с техническими условиями.

Контактно-транзисторные регуляторы проверяют и регулируют подобно вибрационным. В случае необходимости проверку транзи­ стора осуществляют омметром на переходах эмиттер— база и кол­ лектор — база.

В бесконтактных транзисторных регуляторах изменения вели­ чины регулируемого напряжения, как правило, не наблюдается. Для корректирования используют «сопротивление уставки» (рис. 67). Дифференциальное минимальное реле проверяют в слу­ чае нарушения его работы.

Генераторы и реле-регуляторы, применяемые на танках, тяга­ чах и спецшасси, проверяют и регулируют в условиях электроцеха.

В ремонтных мастерских и ПТО широкое применение получили

•индукционные аппараты для выявления всех возможных неисправ­ ностей обмоток якорей и коллекторов генераторов и электродвига­ телей различного назначения, а также в катушках обмотки воз­ буждения. На рис. 72 и 73 представлены общий вид прибора ППЯ-533 и его принципиальная электрическая схема. Прибор включают в сеть однофазного переменного тока е напряжением 127 или 220 в, и он работает но принципу трансформатора, первичной обмоткой которого является обмотка прибора, а вторичной — об­

118