Генераторы и реле-регуляторы. Генераторы Контактно-транзисторный реле-регулятор РР362

На автомобилях применяют генераторы постоянного и переменного тока.

Генератор постоянного тока установлен на автомобиле ГАЗ-51А (мощность генератора 250 вт); аналогичные генераторы мощностью 350 вт устанавливались ранее и на автомобилях ГАЗ-53А и ЗИЛ-130.

1 — шкив; 2 и 11 — крышки корпуса; 3 и 12 — подшипники; 4 — корпус; 5 — коллектор; 6 — защитная лента; 7 — стяжной винт; 8 — рычаг пружины; 9 — пружина щетки; 10 — держатель щетки; 13 — крышка заднего подшипника; 14 — щетка; 15 — якорь; 16 — полюсный сердечник; 17 — катушки обмотки возбуждения.

Генератор состоит из стального корпуса 4, якоря 15 и шкива 1 привода. В корпусе укреплены два стальных полюсных сердечника 16, на каждом из которых установлена катушка 17 обмотки возбуждения. Крышки 2 и 11 корпуса с шариковыми подшипниками 3 и 12 вала якоря 15 прикреплены к корпусу винтами 7. В продольные пазы сердечника якоря, изготовленного из пластин трансформаторной стали, уложена состоящая из нескольких секций обмотка якоря.

Концы секций припаяны к изолированным друг от друга медным пластинам (ламелям) коллектора 5, к которому постоянно прижаты пружинами щетки 14, помещенные в держателях 10. Отрицательная щетка соединена проводом с крышкой 11 корпуса (массой), положительная — с изолированным зажимом на корпусе генератора, обозначенным буквой Я (якорь).

Катушки полюсных сердечников соединены между собой последовательно и образуют обмотку возбуждения генератора.

Свободные концы этой обмотки присоединены: первый — к зажиму М корпуса генератора (массе), второй — к изолированному зажиму Ш (шунт) на корпусе генератора.

Генератор при помощи кронштейна и распорной планки укреплен на передней части двигателя. Якорь генератора приводится во вращение трапециевидным ремнем либо непосредственно от шкива коленчатого вала вместе с вентилятором (ГАЗ-51А, ЗИЛ-130), либо от шкива вентилятора (ГАЗ-53А). В обоих случаях натяжение ремня привода генератора регулируют поворотом корпуса генератора на кронштейне.

Генератор работает совместно с реле-регулятором. Электрическая схема генератора Г-130 и реле-регулятора РР-130, установленных на автомобиле ГАЗ-53А, показана на рисунке.

РОТ — реле обратного тока; ОТ — ограничитель тока; РН — регулятор напряжения;

1, 15 и 17 — ярмо РОТ, ОТ и РН; 2 — кронштейн пружины; 3 — пружина якоря; 4, 13 и 22 — сердечники; 5, 12 и 18 — якори; 6, 14 и 20 — контакты; 7 и в — параллельная и последовательна обмотки РОТ; 9 и 10 — выравнивающее сопротивление и обмотка ОТ; 11, 16 и 24 — сопротивления; 19 — магнитный шунт; 21 и 23 — основная и ускоряющая обмотки РН; 25 — контрольная лампа заряда батареи; 26 — провод к катушке зажигания; 27 — выключатель (замок) зажигания; 28 — стартер; 29 — аккумуляторная батарея; 30 — якорь генератора; 31 — обмотка возбуждения генератора.

Сразу после пуска двигателя в обмотке якоря 30, который вращается в слабом магнитном поле, поддерживаемом между полюсными сердечниками за счет остаточного магнетизма корпуса генератора, индуцируется э.д.с., изменяющаяся по величине и направлению.

Поскольку секции обмотки якоря поочередно соединены через коллектор, положительную щетку и реле-регулятор с одним концом обмотки 31 возбуждения, а через отрицательную щетку и массу с другим ее концом, то под действием индуцированной в обмотке якоря э.д.с. через обмотку возбуждения начинает проходить слабый постоянный ток.

Вследствие этого магнитное поле генератора усиливается, что вызывает увеличение э.д.с. и силы тока в якоре и обмотке возбуждения. Когда напряжение на щетках генератора достигает 12 — 13 в, реле-регулятор соединяет генератор с внешней цепью (батареей и потребителями), после чего ток из обмотки якоря поступает и во внешнюю цепь.

«Автомобиль», под. ред. И.П.Плеханова

При 24-вольтовой системе электрооборудования (автомобили КрАЗ и МАЗ) сила потребляемого тока в 2 раза меньше по сравнению с 12-вольтовой системой электрооборудования для потребителей одинаковой мощности. Это позволяет применять проводники обмоток приборов меньшего сечения, в результате чего значительно уменьшается расход меди, а также снижаются габариты, вес и стоимость приборов.

На автомобилях применяют генераторы постоянного и переменного тока. Генераторы переменного тока по сравнению с генераторами постоянного тока проще по конструкции, имеют меньшие габариты и вес при той же мощности; они более надежны в эксплуатации из-за отсутствия коллектора и обеспечивают заряд аккумуляторных батарей при работе двигателя на малых оборотах холостого хода. В генераторах постоянного тока на коллектор приходится около 40% неисправностей генератора.

Генераторы Г250-А1 и Г270-А от генератора Г250 отличаются в основном установкой шариковых подшипников с закрытыми сепараторами, что предупреждает выброс смазки на контактные кольца, и герметизированной установкой кремниевых диодов в алюминиевые оребренные теплоотводы (см. рис. 37, в). Кроме того, в 24-вольтовом генераторе Г270-А обмотка возбуждения и каждая катушка обмотки статора намотаны более тонким проводом с большим числом витков.

Сердечник 9 статора генератора (см. рис. 36) для уменьшения нагрева вихревыми токами набирают из тонких стальных пластин, изолированных друг от друга лаком. Внутренняя поверхность статора имеет 18 пазов, в которые укладывают 18 катушек обмотки. Катушки распределены на три фазы и включены по схеме «звезда» (см. рис. 37). В каждой фазе включено по шесть последовательно соединенных катушек.

Концы катушек фаз присоединены в генераторе Г250 к трем изолированным от корпуса зажимам колодки 14 (см. рис. 37, б), а в генераторах Г250-А1 и Г270-А - к зажимам блоков диодов выпрямителя (см. рис. 37, в).

Ротор состоит из двух стальных шестиполюсных наконечников 10 (см. рис. 36). Наконечники одной половины ротора с северной магнитной полярностью входят между наконечниками второй половины ротора с южной магнитной полярностью. Катушка обмотки возбуждения 11 расположена между полюсными наконечниками. Оба конца обмотки присоединены к двум медным контактным кольцам 5.

Две щетки 6 генератора установлены в щеткодержателях и прижимаются к контактным кольцам пружинами. Изолированная от массы щетка соединена проводником с зажимом Ш; другая щетка соединена на массу.

1 и 12 - алюминиевые крышки; 2 - кремниевый диод (6 шт.); 3 - зажим «+», изолированный от корпуса; 4 и 14 - шариковые подшипники; 5 - контактные кольца; 6 - щетки; 7 - зажим Ш изолированной щетки; 8 - обмотка статора; 9 - сердечник статора; 10 - шестиполюсные наконечники ротора; 11 - обмотка возбуждения; 13 - крыльчатка; 15 - шкив; 16 - вал ротора; 17 - теплоотвод трех диодов; 18 - концы проводников фаз обмотки статора; 19 - колодка зажимов.

Крышки 1 и 12 генератора имеют прорези для движения воздуха, нагнетаемого крыльчаткой 13 шкива. Подшипники 4 и 14 ротора защищены сальниками.

На задней крышке 1 установлены зажим «-», являющийся винтом, ввернутым в крышку, и изолированный от массы зажим «+». Болт зажима «+» соединен в генераторах Г250-А1 и Г270-А с контактной пластиной 19 (см. рис. 37, в), являющейся выводом положительных зажимов трех диодов, а в генераторе Г250 - с теплоотводом 13 (см. рис., 37, б).

Возбуждение генератора . В начале работы генератора обмотка возбуждения питается от аккумуляторной батареи, а затем от выпрямителя и создает сильное магнитное поле.

При вращении ротора под каждым зубцом статора проходит то северный, то южный полюс ротора, в результате чего магнитный поток, проходящий через зубцы статора, изменяет свое направление и величину. В результате этого происходит пересечение катушек обмотки статора магнитными силовыми линиями и в них индуктируется э. д. с. переменного направления. Индуктируемая э. д. с. создает трехфазный переменный ток, который посредством кремниевых диодов выпрямляется в постоянный ток.

Выпрямитель тока (рис. 37) генераторов Г250, Г250-А1 и Г270-А состоит из шести кремниевых диодов, включенных по трехфазной мостовой схеме к зажимам обмотки статора. Три диода соединены с массой, а другие три - с положительным зажимом генератора. На рис. 37, а приведен разрез диода для генератора Г250. Кремниевый кристалл 7 запаян между алюминиевым основанием 6 гибкого многожильного проводника 2 и никелированным медным корпусом 9.

Стеклоизолятор 4 герметизирует баллон 5 и изолирует трубку 3 от баллона. Корпус 9 и баллон 5 соединены сваркой. Защитный слой лака на боковой поверхности электродов алюминиевого основания 6 и кремниевого кристалла 7 изолирует их от воздействия воздуха и влаги, оставшихся в баллоне.

В генераторах Г250-А1 и Г270-А кремниевые диоды смонтированы в трех блоках (см. рис. 37, в). В каждом блоке внутрь алюминиевого цилиндра заложены кремниевые и алюминиевые пластинки двух диодов разной полярности и для герметизации залиты специальной пастой. Тепло от диодов отводится ребрами алюминиевого цилиндра. Диоды проводниками соединены с контактными пластинами 17 и 19 и с центральными зажимами, к которым подключается обмотка статора 12. Контактные пластины 17 и 19 вместе с блоками диодов смонтированы на пластмассовой колодке 16, которая винтами крепится к крышке генератора.

Диоды Д1, Д2 и Д3 типа Д242-А имеют прямую полярность, а диоды Д4, Д5 и Д6 Д242А имеют обратную полярность.

Кремний является полупроводником и содержит очень малое количество свободных электронов. Алюминий, как и другие проводники, имеет большое количество свободных электронов. Между кремнием и алюминием образуется очень тонкий запирающий слой, не имеющий свободных электронов.

1 - вывод; 2 - проводник; 3 - трубка; 4 - стеклоизолятор; 5 - баллон; 6 - алюминиевое основание; 7 - кристалл кремния; 8 - защитное покрытие; 9 - корпус; 10 - шпилька; 11 - припой; 12 - обмотка статора генератора; 13 - теплоотвод трех диодов; 14 - колодка зажимов; 15 - крышка генератора с укрепленными на ней тремя диодами и зажимами «+» и «-»; 16 - пластмассовая колодка; 17 - контактная пластина вывода отрицательных зажимов трех диодов; 18 - теплоотвод двух диодов; 19 - контактная пластина вывода положительных зажимов трех диодов

При работе генератора к кремниевому и алюминиевому электродам каждого диода подводится то отрицательный, то положительный потенциал.

При подведении к алюминиевому электроду отрицательного потенциала свободные электроны из алюминия под действием сил электрического поля в большом количестве проходят через запирающий слой в кремний. В этот момент от выпрямителя поступает постоянный ток в обмотку возбуждения генератора, на заряд аккумуляторной батареи и в цепь включенных потребителей. Как только изменится направление действия переменного тока, то вследствие малого содержания свободных электронов в кремнии сила тока, проходящего в обратном направлении через диод выпрямителя, будет очень малой.

Кремниевые диоды по сравнению с селеновыми обладают большей механической и электрической прочностью, имеют больший срок службы, пропускают обратный ток очень малой силы, хорошо работают при температуре от -60 до +125° C, выдерживают напряжение до 100В, имеют малые размеры.

Реле-регулятор РР127

Реле-регулятор РР127 (рис. 38) работает с 24-вольтовым генератором Г270-А. На сердечнике регулятора намотана основная обмотка ОО и выравнивающая обмотка ВО. Выравнивающая обмотка включена последовательно в цепь обмотки возбуждения генератора. Основная обмотка ОО включена параллельно потребителям во внешней цепи генератора. Магнитный поток выравнивающей обмотки направлен встречно магнитному потоку основной обмотки.

Магнитный поток основной обмотки значительно больше магнитного потока выравнивающей обмотки и вызывает притяжение якорька, а следовательно, размыкание контактов регулятора.

До тех пор пока напряжение генератора не превысит нормальной величины (27-30В), контакты регулятора будут замкнуты усилием пружины якорька. При неработающем двигателе и включенном состоянии выключателя батареи ВБ в цепи обмотки возбуждения генератора будет протекать ток. Путь тока: положительный зажим батареи - амперметр - зажим «+» регулятора - выравнивающая обмотка ВО - контакты - якорек - ярмо - зажим Ш регулятора - зажим Ш генератора - обмотка возбуждения ОВ - масса - выключатель батареи ВБ - отрицательный зажим батареи.

Вследствие прохождения тока по обмотке возбуждения ротор генератора будет сильно намагничен и при его вращении даже на малых оборотах в обмотке статора будет создаваться большое напряжение, обеспечивающее заряд аккумуляторной батареи. При работающем генераторе ток от его выпрямителя поступает на заряд батареи, в обмотку возбуждения и в основную обмотку регулятора.

Путь тока в цепи основной обмотки регулятора: положительный зажим выпрямителя - положительный зажим регулятора - ускоряющее сопротивление Rус - сопротивление температурной компенсации Rскт - основная обмотка ОО регулятора - масса - отрицательный зажим выпрямителя.

Когда напряжение генератора повысится до 27-30В, сердечник РН сильно намагнитится и притянет якорек. В это время разомкнутся контакты регулятора напряжениями в цепь обмотки возбуждения генератора включатся добавочные сопротивления Rд и Rус. Сила тока возбуждения при этом уменьшится, что вызовет ослабление магнитного потока, и напряжение генератора понизится до нормальной величины. При уменьшении напряжения генератора снижается сила тока в основной обмотке регулятора, а следовательно, уменьшается и намагничивание сердечника. Усилием пружины якорька контакты регулятора замыкаются снова, и процесс повторяется.

Контакты регулятора напряжения вибрируют с частотой 150-250 пер/сек, при этом напряжение генератора изменяется в небольших пределах, что предотвращает пульсацию напряжения в цепи потребителей.

М, «+», Ш - зажимы; ТБП-термобиметаллическая пластина; ВО-выравнивающая обмотка; ОО - основная обмотка; Rус - ускоряющее сопротивление; Rстк -сопротивление температурной компенсации; Rд - добавочные сопротивления; ВБ - выключатель батареи; КД - кремниевые диоды генератора; ОС - обмотка статора генератора; ОВ - обмотка возбуждения.

Выравнивающая обмотка регулятора препятствует повышению напряжения генератора более чем на 2-3В отрегулированной величины при увеличении скорости вращения ротора, что предотвращает перезаряд аккумуляторной батареи, быстрое испарение нитей накаливания ламп, сильное искрение на контактах прерывателя и другие нежелательные явления.

Подвеска якорька регулятора осуществлена на термобиметаллической пластине ТБП, что предупреждает повышение напряжения генератора при увеличении температуры основной обмотки ОО.

При повышении температуры возрастает сопротивление основной обмотки, регулятора напряжения, в результате чего уменьшается сила тока в обмотке, а следовательно, и магнитный поток сердечника. При этом размыкание контактов должно было бы происходить при большем напряжении генератора. Но при повышении температуры обмотки сильнее нагреваются все детали и биметаллическая пластина регулятора. В результате нагрева биметаллическая пластина деформируется и стремится опустить якорек в сторону сердечника, облегчая притяжение якорька, а следовательно, и размыкание контактов. При этом условии величина регулируемого напряжения будет оставаться почти постоянной, независимо от температуры обмоток и деталей регулятора.

Генераторы переменного тока обладают свойством самоограничения максимальной силы тока, что предотвращает перегрев обмотки статора и выпрямителя, поэтому исключается необходимость установки ограничителя силы тока.

При неработающем генераторе и включенном выключателе батареи кремниевые диоды выпрямителя пропускают через себя ток от аккумуляторной батареи очень малой силы (не более 0,003А), поэтому отпадает необходимость установки реле обратного тока. В случае длительной стоянки автомобиля необходимо отключать аккумуляторную батарею от массы при помощи выключателя батареи.

Контактно-транзисторный реле-регулятор РР362.

Одним из самых существенных недостатков обычных вибрационных регуляторов напряжения является значительное искрообразование между контактами в период их размыкания, что вызывает сильное окисление контактов и перенос металла с одного контакта на другой. Износ и окисление контактов приводят к уменьшению напряжения и мощности генератора.

В регуляторах напряжения РР127, РР51, РР130 и РР107 для увеличения срока службы контактов, а следовательно, обеспечения надежности работы приходится ограничивать до 1,7А силу тока, проходящего через контакты регулятора. Повышение мощности генератора при одновременном снижении габаритов и веса требует увеличения силы тока возбуждения более 1,7А, но вместе с этим резко возрастает искрообразование между контактами регулятора напряжения, что снижает надежность работы регулятора и генератора.

В контактно-транзисторных реле-регуляторах ток возбуждения генератора замыкается не через контакты регулятора напряжения, а через транзистор, что исключает возможность окисления и износа контактов.

На панели изолированно от массы укреплены регулятор напряжения РН (рис. 39), поддерживающий напряжение генератора в заданных пределах, и реле защиты РЗ, предназначенное для защиты транзистора от большой силы тока, а следовательно, и теплового разрушения при случайном замыкании зажима Ш электрической цепи обмотки возбуждения генератора на массу.

РН - регулятор напряжения; РЗ - реле защиты; ПО - последовательная обмотка; ВО - встречная обмотка; УО - удерживающая обмотка; Др - разделительный диод; Дг - гасящий диод; Дос - диод обратной связи; Э, Б, К - эмиттер, база, коллектор транзистора; ВЗ, Ш, М - зажимы реле-регулятора; ОВ - обмотка возбуждения генератора; ОС - обмотка статора генератора; КД - кремниевые диоды генератора; ВБ - выключатель батареи; Rб - сопротивление в цепи базы транзистора; Rд - добавочное сопротивление; Rус - ускоряющее сопротивление; Rстк - сопротивление температурной компенсации.

В регуляторе напряжения подвеска якорька выполнена из термобиметаллической пластины и разгружена от тока мягким медным канатиком.

В реле защиты последовательная обмотка ПО включена последовательно в цепь обмотки возбуждения генератора.

Встречная ВО и удерживающая УО обмотки реле защиты являются вспомогательными.

В цепь возбуждения генератора включен транзистор, диод обратной связи Дос и гасящий диод Дг.

Транзистор состоит из трех электродов, имеющих следующие названия: эмиттер (Э), база (Б), коллектор (К). Электроды выполнены из проводников и полупроводников. Каждый электрод от другого отделен переходным (запирающим) слоем (как и в диодах). Транзистор может находиться как в открытом, так и закрытом состояниях.

В открытом состоянии транзистора сопротивление переходных слоев между электродами очень мало и в обмотке возбуждения генератора протекает ток, а при закрытом транзисторе сопротивление переходных слоев увеличивается в несколько сотен раз и сила тока в обмотке возбуждения генератора будет очень мала.

Работа регулятора напряжения . В нерабочем состоянии серебряные контакты обоих приборов (регулятора напряжения и реле защиты) разомкнуты, и транзистор находится в закрытом состоянии.

При неработающем двигателе в момент включения цепи зажигания замыкается цепь базы транзистора и вследствие прохождения тока в этой цепи транзистор открывается, включая цепь обмотки возбуждения генератора.

Путь тока в цепи базы транзистора: положительный зажим аккумуляторной батареи - амперметр - выключатель зажигания - зажим ВЗ - диод обратной связи Дос - эмиттер - база транзистора - сопротивление базы Rб транзистора - масса - выключатель батареи ВБ - отрицательный зажим батареи.

Вследствие прохождения тока базы через переход (запирающий слой) между эмиттером и базой транзистора происходит резкое снижение сопротивления переходов эмиттер - коллектор (Э-К) и транзистор открывается, включая цепь тока возбуждения генератора.

Путь тока в цепи возбуждения генератора при открытом транзисторе: положительный зажим батареи - амперметр - выключатель зажигания - зажим ВЗ - диод обратной связи - эмиттер - база - коллектор транзистора - последовательная обмотка ПО реле защиты - зажим Ш генератора - обмотка возбуждения ОВ генератора - масса - выключатель батареи ВБ - отрицательный зажим батареи.

Ток обмотки возбуждения создает сильное магнитное поле ротора, и при его вращении генератор возбуждается до рабочего напряжения даже при работе двигателя на малых оборотах холостого хода, обеспечивая заряд аккумуляторной батареи.

В период работы генератора цепь тока базы транзистора и обмотка возбуждения генератора питаются током от кремниевых диодов КД выпрямителя генератора.

При работе генератора ток будет проходить также по обмотке регулятора напряжения.

Путь тока в цепи обмотки регулятора напряжения: положительный зажим выпрямителя - зажим ВЗ - диод обратной связи Дос - сопротивление Rус - сопротивление Rстк - обмотка - масса - выключатель батареи ВБ - отрицательный зажим выпрямителя.

Если напряжение генератора меньше регулируемой величины, то контакты регулятора напряжения будут разомкнуты.

С увеличением напряжения генератора возрастает сила тока в обмотке регулятора напряжения, поэтому усилится намагничивание сердечника; когда напряжение генератора достигнет 13,5-15В, произойдет притяжение якорька к сердечнику, а следовательно, и замыкание контактов.

В момент замыкания контактов регулятора напряжения произойдет запирание транзистора вследствие того, что эти контакты соединят базу транзистора с положительными зажимами выпрямителя и аккумуляторной батареи посредством соединительных проводников (см. рис. 39), ярма, якорька, контактов и зажима ВЗ.

В этот период времени в цепь обмотки возбуждения генератора включается добавочное и ускоряющее Rус сопротивления, поэтому уменьшится сила тока возбуждения, и напряжение генератора понизится до регулируемой величины.

Путь тока в цепи возбуждения генератора при закрытом транзисторе: положительный зажим выпрямителя - выключатель зажигания - зажим ВЗ - диод Дос - сопротивление Rус - добавочное сопротивление Rд - последовательная обмотка ПО реле защиты - зажим Ш реле-регулятора - зажим Ш генератора - обмотка возбуждения генератора - отрицательный зажим выпрямителя.

При понижении напряжения генератора уменьшится сила тока в обмотке регулятора напряжения, намагничивание сердечника ослабеет и под действием пружины якорька произойдет размыкание контактов.

В этот момент откроется транзистор, что вызовет увеличение силы тока в обмотке возбуждения и напряжение генератора снова увеличится до рабочей величины.

Так как ток возбуждения не проходит через контакты регулятора напряжения, они не окисляются, что в значительной степени увеличивает надежность работы регулятора напряжения и генератора.

В момент замыкания контактов происходит резкое уменьшение силы тока в цепи возбуждения генератора, поэтому в обмотке возбуждения будет индуктироваться э. д. с. самоиндукции, направление которой будет совпадать с направлением основного тока.

Для предотвращения пробоя транзистора э. д. с. самоиндукции в цель возбуждения генератора включен гасящий диод Дг, который вместе с последовательной обмоткой РЗ составляет контур гашения э. д. с. самоиндукции.

Цепь тока самоиндукции: обмотка возбуждения генератора - масса - диод Дг - последовательная обмотка реле защиты - обмотка возбуждения.

Работа реле защиты сводится к автоматической защите транзистора реле-регулятора от большой силы тока при случайном замыкании зажимов Ш цепи обмотки возбуждения на массу.

Встречная обмотка ВО реле защиты соединена с массой и включена параллельно обмотке возбуждения генератора.

При нормальной работе генератора ток от выпрямителя протекает через последовательную обмотку ПО реле защиты, затем разветвляется на две параллельные ветви - в обмотку возбуждения генератора и во встречную обмотку ВО реле защиты.

Так как направление тока в витках встречной обмотки будет противоположным направлению тока в витках последовательной обмотки, то магнитные потоки этих двух обмоток будут действовать встречно, и сердечник реле не будет намагничиваться, вследствие чего якорек реле не будет притягиваться к сердечнику, а контакты реле защиты останутся разомкнутыми. При разомкнутых контактах тока в удерживающей обмотке не будет, так как она соединена с источниками через разделительный диод Др, а он обладает значительным сопротивлением.

Защита транзистора от большой силы тока при случайном коротком замыкании зажимов Ш цепи возбуждения генератора на массу осуществляется следующим образом: в случае замыкания зажима Ш генератора или реле-регулятора на массу обмотка возбуждения будет включена обоими концами на массу и тока в ней не будет, что исключит возбуждение генератора. В этот период последовательная обмотка реле будет питаться от аккумуляторной батареи.

Сила тока в последовательной обмотке ПО реле защиты, а вместе с этим магнитный поток сердечника реле защиты увеличатся.

Кроме того, замыкание на массу зажима Ш вызывает закорачивание встречной обмотки ВО, так как оба конца ее теперь будут соединены с массой и тока в ней не будет. В результате этого магнитный поток сердечника, создаваемый последовательной обмоткой, резко возрастает, и при силе тока в пределах 3,2-3,6А сердечник притянет якорек, и контакты реле защиты замкнутся.

В этот момент база транзистора через диод Др, ярмо реле защиты, якорек, замкнутые контакты реле защиты, соединительные проводники, зажим ВЗ соединится с положительным зажимом аккумуляторной батареи.

Между эмиттером и коллектором транзистора сопротивление резко возрастет, что вызовет его запирание.

При замкнутых контактах реле защиты РЗ удерживающая обмотка УО реле подключается к источникам тока через контакты, а так как магнитный поток будет действовать в одном направлении с магнитным потоком последовательной обмотки, то намагничивание сердечника возрастет, способствуя удержанию якорька в притянутом положении к сердечнику, и контакты реле защиты будут оставаться в замкнутом состоянии.

Транзистор будет заперт до тех пор, пока не будет устранено замыкание зажима Ш генератора или реле-регулятора на массу и выключена цепь выключателем зажигания или выключателем батареи аккумуляторов.

В дальнейшем реле-регулятор может работать только после устранения короткого замыкания и последующего включения выключателей зажигания и батареи.

Замыкание зажимов Ш цепи возбуждения на массу вызовет закорачивание обмотки возбуждения генератора и на этот период тока в ней не будет. Генератор в это время будет возбуждаться только за счет остаточного магнетизма стали ротора, и поэтому напряжение генератора уменьшится до 1-2В. В этом случае обмотки приборов будут питаться от аккумуляторной батареи.

Разделительный диод Др исключает возможность появления тока в удерживающей обмотке реле защиты при замыкании контактов регулятора напряжения, что предотвращает «ложное» замыкание контактов реле защиты, а следовательно, ненужное запирание транзистора и прекращение работы генератора.

Кроме того, диод Др препятствует возникновению тока в удерживающей обмотке при разомкнутых контактах реле защиты и регулятора напряжения.

В.М. Кленников, Н.М. Ильин

Статья из книги «Устройство грузового автомобиля» . Читайте также другие статьи из

Глава «Электрооборудование»:

• Аккумуляторные батареи
• Приборы зажигания
• Контактно-транзисторная система зажигания
• Стартеры
• Контрольно-измерительные приборы. Приборы освещения и сигнализации

Генераторы автомобиля "Урал"

Конструктивные особенности генераторов Г250-П1, Г130 и Г51.

На автомобилях Урал-375Д, -375СК1, -375К, -375ДЮ установлен генератор переменного тока Г250-П1 (до 1974 г. устанавливался генератор постоянного тока Г51). На автомобилях Урал-377, -377С, -375Н, -375СН установлен генератор постоянного тока Г130.

Генератор Г250-П1 (рис. 164) трехфазный, двенадцатиполюсный, синхронный с проточной вентиляцией, водостойкий и со встроенным кремниевым выпрямительным блоком. Работает в комплекте с транзисторным бесконтактным регулятором напряжения РР132.

Провода к выводам генератора, регулятора напряжения и аккумуляторной батареи подсоединять в строгом соответствии с маркировкой, указанной на зажимах генератора и регулятора. Неправильное присоединение проводов к зажиму генератора и регулятора может привести к отказу генератора, аккумуляторной батареи и регулятора напряжения.

Рис. 1. Генератор Г250-П1:
1 - крышка со стороны контактных колец; 2 - выпрямительный блок ВБГ -1Т; 3, 13 - винты; 4 - крышка подшипника; 5, 11 - подшипники; 6 - щеткодержатель; 7 - болт; 8 - втулка; 9 - шпонка; 10 - гайка; 12 - шкив; 14 - вентилятор; 15 - крышка со стороны привода; 16 16- статор; 17 - ротор

Рис. 2. Генератор Г130:
1 - крышка подшипника; 2 - подшипник со стороны коллектора; 3 - коллектор; 4 - крышка со стороны коллектора; 5 - корпус; 5 -якорь; 7 - обмотка возбуждения; 8 - подшипник со стороны привода; 9 - шкив с вентилятором; 10 - крышка со стороны привода; 11 - щеткодержатель; 12 -пружина щеткодержателя; 13 - щетка; 14 - винт защитной ленты; 15 - защитная лента; 16 - рычаг; 17 - стяжная шпилька

Генератор Г130 постоянного тока, защищенного исполнения параллельного возбуждения, работает совместно с реле-регулятором РР130.

Генератор Г51 постоянного тока, водостойкий, экранированный, параллельного возбуждения, работает с реле-регулятором РР51.

Техническое обслуживание

Периодически следует проверять надежность крепления гене-тора и очищать его сжатым воздухом. После пуска двигателя поверить работу генератора по показаниям амперметра. При этом по мере восстановления заряда аккумуляторной батареи зарядный ток постепенно уменьшается, а при полностью заряженной батарее становится минимальным или отсутствует.

Для проверки состояния щеток и легкости их перемещения в щеткодержателях необходимо: снять щеткодержатель или снять защитную ленту, подняв рычаг. В случае заедания щетки и щеткодержатели очистить от грязи. Допускается износ щеток по высоте не более 17 мм для генератора Г250-П1 и не более 8 мм для генератора Г130.

Если в генераторе Г130 изношенные щетки заменяют новыми, то их необходимо притереть по коллектору мелкозернистой стеклянной шкуркой.

Шкурку, равную по ширине коллектору, протягивают между щетками и коллектором при опущенных щетках против направления вращения коллектора.

Рабочая поверхность коллектора (генератор Г130) или контактных колец (генератор Г250-П1) должна быть гладкой, слегка темного цвета, но без следов нагара. Если обнаружен нагар, то коллектор или кольца протереть чистой тряпкой, слегка смоченной в бензине, или зачистить мелкозернистой шлифовальной шкуркой.

Если следы нагар не зачищаются шлифовальной шкуркой необходимо проточить коллектор или контактные кольца.

Усилие, создаваемое щеточными пружинами у генератора проверяют ручным динамометром в направлении оси щеток. Пружины, потерявшие упругость, необходимо заменить.

При установке генератора рекомендуется перед затяжкой болтов крепления генератора к кронштейнам ослабить болты крепления заднего кронштейна к двигателю, затянуть болты крепления генератора и затем затянуть полностью болты крепления заднего кронштейна.

Ремонт

Для ремонта генератор необходимо снять с двигателя и очистить от грязи.

Разборка.

Разбирать генератор Г250-П1 рекомендуется в следующем порядке:
— отвернуть болты и снять щеткодержатель со щетками;
— отвернуть винты и снять крышку подшипника, затем отвернуть стяжные винты и с помощью съемника снять крышку со стороны контактных колец вместе со статором;
— отсоединить фазовые обмотки статора от выводов на выпрямительном блоке, отвернуть гайку и при помощи съемника снять шкив, вентилятор, втулку и вынуть шпонку;
— с помощью съемника снять крышку со стороны привода вместе с подшипником, после чего отвернуть винты и выпрессовать подшипник из гнезда крышки.

Разборку генератора Г130 необходимо выполнять в следующей последовательности:
— установить генератор в приспособление, закрепив его корпус, или в тиски, закрепив его за ушко крышки со стороны привода;
— отвернуть винты крепления наконечников проводов щеток, приподнять рычаги щеткодержателей и вынуть щетки;
— снять крышку вместе с прокладкой и, отвернув гайку крепления подшипника, снять пружинную и плоскую шайбы;
— отвернуть гайку крепления шкива, снять пружинную шайбу и с помощью съемника снять шкив и вынуть шпонку;
— отвернуть и вынуть стяжные шпильки с пружинными шайбами, снять съемником крышку в сборе и вынуть из корпуса якорь в сборе с крышкой.

После разборки все детали очистить от грязи и масла. Контроль деталей. Проверить, нет ли короткого замыкания в генераторе с помощью прибора ППЯ модели Э202 или контрольной лампой под напряжением 220-550 В в течение 1 мин.

Контрольную лампу подключить:
— у генератора Г130 - между корпусом якоря и поочередно с ламелями коллектора, крышкой и изолированным щеткодержателем, корпусом и выводом катушки возбуждения;
— у генератора Г250-П1 - между статором и обмотками фаз, корпусом ротора и выводом обмотки возбуждения. При отсутствии замыкания лампа не горит.

Рис. 3. Схема проверки диодов выпрямительного блока

Рис. 4. Схема проверки генератора Г130:
а - в режиме двигателя; б -в режиме генератора; 1 - генератор; 2 - аккумуляторная батарея; 3 - реостат нагрузки

Обмотки генераторов на отсутствие обрывов проверяют также-на приборе ППЯ модели Э202 или контрольной лампой, которую подключают: у генератора Г130 - к выводам катушек возбуждения, у генератора Г250-П1-к контактным кольцам ротора и поочередно к выводам фазных обмоток. При обрыве обмотки, а у генератора Г250-П1 при нарушении соединения в средней точке фаз. лампа не горит.

Проверить, нет ли витковых замыканий в якоре генератора с помощью прибора ППЯ , а в катушке возбуждения и в фазных обмотках с помощью омметра. В случае замыкания заменить указанные узлы.

В выпрямительном блоке проверяют исправность диодов с помощью контрольной лампы, подсоединенной к источнику постоянного тока под напряжением не более 12 В. Если диоды исправны, то лампа загорается в положении I и не горит в положении II. При неисправных диодах лампа не горит (или горит) в обоих положениях. Исправность диодов можно проверить также прибором, предназначенным для проверки полупроводниковых элементов.

На якоре не допускается вырыв секции обмотки, коррозия, задиры и смещения пластин якоря. Биение якоря должно быть не более 0,08 мм.

При износе контактных колец более 0,5 мм по диаметру, большом подгаре коллектора их следует проточить. Шероховатость поверхности после проточки должна быть Ra 1,25 мкм, биение коллектора или контактных колец относительно шеек вала допускается не более 0,02-0,03 мм. Минимально допустимый диаметр проточки коллектора - 39,66 мм, контактных колец -29,2 мм. У коллектора после проточки выбрать на глубину 0,5-0,8 мм изоляцию между пластинами. Изоляцию также можно выбрать заточенным ножовочным полотном. После этого снять заусенцы стеклянной шкуркой.

Рис. 5. Схема соединений для проверки электрических характеристик генератора Г250-П1

Сборку генератора проводят в порядке, обратном разборке. После сборки проверить частоту вращения ротора (якоря) генератора, при которой достигается напряжение 12,5 В. Этот параметр проверяют в режиме холостого хода и при полной нагрузке. Данные должны соответствовать технической характеристике.

В генераторе Г130 дополнительно проверяют потребляемую силу тока при работе в режиме двигателя, которая должна быть не более 5 А.

К атегория: - Автомобили Урал