Файл: Барабанов, В. Е. Электрооборудование тракторов и автомобилей.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.10.2024
Просмотров: 152
Скачиваний: 0
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