Thực đơn
trang chủTiểu sử

Bộ điều chỉnh điện áp máy phát điện. Cách thức hoạt động của bộ điều chỉnh điện áp và hướng dẫn lắp đặt nó

Kiểm tra bộ điều chỉnh điện áp máy phát điện có thể cần thiết khi vấn đề về pin bắt đầu xảy ra. Đặc biệt, nó bắt đầu sạc lại. Khi xảy ra sự cố như vậy, đã đến lúc kiểm tra rơle điều chỉnh điện áp máy phát.

Rơle nên tắt ở 14,2-14,5V

Nhiệm vụ của thiết bị đơn giản này là điều chỉnh điện áp của dòng điện tới pin. Khi hỏng, pin không được sạc đủ hoặc ngược lại sạc quá mức, điều này cũng rất nguy hiểm vì điều này làm giảm đáng kể tuổi thọ của pin.

Đồng ý rằng triển vọng như vậy là không tốt lắm vì một chi tiết nhỏ. Đây là lý do tại sao việc theo dõi tình trạng hoạt động của bộ điều chỉnh điện áp (nó còn có thể được gọi là viên thuốc hoặc thanh sô cô la) lại rất quan trọng. Nhưng để kiểm tra chính xác bộ điều chỉnh điện áp, bạn cần biết loại của nó và một số tính năng quan trọng.

Các loại bộ điều chỉnh điện áp

Khi đã hiểu những loại thiết bị này là gì, tính năng và đặc tính của chúng là gì, bạn sẽ có được sự hiểu biết đầy đủ về các quy trình được thực hiện trong quá trình thử nghiệm. Điều này cũng sẽ đưa ra câu trả lời về sơ đồ nào, bằng cách nào và làm thế nào để kiểm tra bộ điều chỉnh điện áp máy phát điện.Có hai loại bộ điều chỉnh:

  • kết hợp;
  • chia.

Trong trường hợp đầu tiên, điều đó có nghĩa là vỏ bộ điều chỉnh được kết hợp với cụm chổi than trực tiếp trong vỏ máy phát điện. Trong trường hợp thứ hai, bộ điều chỉnh là một bộ phận riêng biệt, được đặt trên thùng xe, trong khoang động cơ và các dây từ máy phát điện đi đến nó, và các dây từ nó đi đến ắc quy.

Đặc điểm của bộ điều chỉnh là cơ thể của họ không thể tách rời. Chúng thường chứa đầy chất bịt kín hoặc nhựa đặc biệt. Và không có điểm đặc biệt nào trong việc sửa chữa chúng, vì thiết bị này không đắt tiền. Vì vậy, vấn đề chính trong vấn đề này là kiểm tra rơle điều chỉnh điện áp máy phát điện. Bất kể loại bộ điều chỉnh nào, các triệu chứng điện áp sẽ giống nhau.

Triệu chứng của một vấn đề

Vì vậy, trong trường hợp điện áp thấp, pin sẽ không sạc được. Nghĩa là, vào buổi sáng bạn sẽ không thể khởi động xe, đèn trên bảng điều khiển thậm chí có thể không sáng hoặc sẽ nảy sinh những rắc rối khi lái xe. Ví dụ, đèn pha mờ vào ban đêm, hệ thống điện hoạt động không ổn định (sự cố với các thiết bị điện - cần gạt nước, máy sưởi, radio, v.v.).

Trong trường hợp điện áp tăng, có khả năng cao là mức chất điện phân trong pin giảm hoặc sôi. Lớp phủ màu trắng cũng có thể xuất hiện trên vỏ pin. Khi sạc quá mức, pin có thể hoạt động không phù hợp.

Dấu hiệu, sự cố và sửa chữa máy phát điện và bộ điều chỉnh điện áp

Ngoài ra, bạn cũng có thể nhận biết các dấu hiệu sau của bộ điều chỉnh điện áp bị lỗi (trong một số trường hợp, một số có thể có hoặc không, tất cả phụ thuộc vào tình huống cụ thể):

  • khi bạn bật lửa trên bảng điều khiển đèn báo không sáng(mặc dù đây có thể là dấu hiệu của các trục trặc khác, chẳng hạn như nó bị cháy, điểm tiếp xúc bị rơi ra ngoài, v.v.);
  • Sau khi khởi động Chỉ báo pin không tắt trên bảng điều khiển, tức là có trục trặc rõ ràng trong việc sạc pin;
  • Độ sáng của đèn pha trở nên phụ thuộc vào tốc độ động cơ(bạn có thể kiểm tra điều này ở đâu đó ở nơi vắng vẻ bằng cách đặt xe đối diện với một bức tường và tăng tốc - nếu ánh sáng thay đổi thì rất có thể bộ điều chỉnh điện áp đã bị lỗi);
  • xe hơi ngừng khởi động bình thường lần đầu tiên;
  • liên tục pin sắp hết;
  • khi tốc độ động cơ vượt quá 2000 vòng/phút các đèn báo trên bảng điều khiển tắt;
  • đặc tính động của ô tô giảm, điều này đặc biệt đáng chú ý ở tốc độ động cơ cao;
  • trong một số trường hợp nó có thể đun sôi pin.

Nguyên nhân hỏng bộ điều chỉnh rơle

Những lý do khiến bộ điều chỉnh điện áp bị hỏng có thể là:

  • ngắn mạch trong mạch, bao gồm cả ngắn mạch xen kẽ của cuộn dây kích thích;
  • hỏng cầu chỉnh lưu (sự cố diode);
  • phân cực ngược hoặc kết nối không chính xác với các cực của pin;
  • sự xâm nhập của hơi ẩm vào vỏ của bộ điều chỉnh và/hoặc máy phát điện (ví dụ: khi rửa xe hoặc lái xe dưới trời mưa lớn);
  • hư hỏng cơ học cho thiết bị;
  • hao mòn tự nhiên của thiết bị, bao gồm cả bàn chải;
  • chất lượng kém của thiết bị được kiểm tra trực tiếp.

Có một số phương pháp đơn giản để kiểm tra bộ điều chỉnh, bất kể thiết bị có thể tháo rời hay không.

Cách đơn giản nhất để kiểm tra bộ điều chỉnh điện áp máy phát điện

Phương pháp kiểm tra bộ điều chỉnh đơn giản nhất là đo điện áp ở các cực của pin bằng đồng hồ vạn năng. Tuy nhiên, cần phải đặt trước ngay rằng thuật toán đưa ra dưới đây không đưa ra xác suất thất bại của bộ điều chỉnh là 100%. Có lẽ, . Nhưng ưu điểm của phương pháp này là đơn giản, không cần tháo thiết bị ra khỏi ô tô. Vì vậy, thuật toán kiểm tra bộ điều chỉnh điện áp máy phát bằng đồng hồ vạn năng như sau:

  • Đặt máy kiểm tra ở chế độ đo điện áp DC ở giới hạn khoảng 20 V (tùy thuộc vào kiểu máy cụ thể, điều chính là nó hiển thị các giá trị lên đến 20 V một cách chính xác nhất có thể).
  • Nổ máy.
  • Đo điện áp tại các cực của ắc quy ở chế độ không tải (1000...1500 vòng/phút). Nếu bộ điều chỉnh và máy phát hoạt động bình thường thì giá trị phải nằm trong khoảng 13,2...14 V.
  • Tăng tốc độ lên 2000...2500 vòng/phút. Ở trạng thái bình thường của mạch điện, điện áp tương ứng sẽ tăng lên 13,6...14,2 V.
  • Khi tốc độ tăng lên 3500 vòng/phút trở lên, điện áp không được vượt quá 14,5 V.

Nếu trong quá trình kiểm tra, các giá trị điện áp rất khác so với giá trị đã cho thì rất có thể bộ điều chỉnh điện áp của máy đã bị lỗi. Hãy nhớ rằng điện áp không được giảm xuống dưới 12V và không được tăng trên 14,5V.

Như đã đề cập ở trên, bộ điều chỉnh có thể tách rời hoặc kết hợp với máy phát điện. Hiện nay hầu hết các ô tô nước ngoài và hầu hết các ô tô hiện đại trong nước đều đã lắp rơ-le kết hợp. Điều này là do tính đặc thù của công việc và tiết kiệm không gian của họ.

Kiểm tra bộ điều chỉnh rơle kết hợp

Kiểm tra bộ điều chỉnh điện áp VAZ 2110

Để thực hiện kiểm tra tương ứng, cần lắp ráp mạch như hình. Để thực hiện việc này, hãy sử dụng bộ sạc hoặc nguồn điện có tải có thể điều chỉnh được (điều quan trọng là với sự trợ giúp của nó, có thể điều chỉnh giá trị điện áp trong mạch), bóng đèn 12 V (ví dụ: từ đèn xi nhan hoặc đèn pha , với công suất 3...4 W), đồng hồ vạn năng, trực tiếp bộ điều chỉnh điện áp (cái này có thể từ Bosch, Valeo hoặc máy phát điện khác). Nên sử dụng dây để chuyển mạch bằng “cá sấu”.

Kiểm tra bộ điều chỉnh điện áp máy phát điện 37.3701: 1 - ắc quy; 2 - cực nối đất của bộ điều chỉnh điện áp; 3 - bộ điều chỉnh điện áp; 4 – cực “Ш” của bộ điều chỉnh; 5 - đầu ra “B” của bộ điều chỉnh; 6 - đèn điều khiển; 7 - cực “B” của bộ điều chỉnh điện áp.

Nếu bạn lắp ráp một mạch điện trong đó điện áp ở giá trị tiêu chuẩn là 12,7 V thì bóng đèn sẽ phát sáng. Nhưng nếu bạn sử dụng bộ điều chỉnh điện áp để tăng giá trị của nó lên 14...14,5 V, thì nếu rơle hoạt động, đèn sẽ tắt. Nếu không thì bộ điều chỉnh bị lỗi. Nghĩa là, khi điện áp đạt 14...14,5 V (tùy thuộc vào kiểu máy và theo đó, bộ điều chỉnh) trở lên, đèn sẽ tắt và khi giảm xuống mức cũ thì đèn lại sáng.

Điều quan trọng là đèn không tắt cho đến khi điện áp cung cấp cho bộ điều chỉnh đạt 14 V. Nếu không, khi không hoạt động, máy phát điện sẽ không thể sạc lại pin đúng cách.

Kiểm tra bộ điều chỉnh điện áp VAZ 2107

Kiểm tra bộ điều chỉnh điện áp trên xe ô tô VAZ 2108/2109

Cho đến năm 1996, một chiếc VAZ 2107 với máy phát điện nhãn hiệu 37.3701 đã được trang bị bộ điều chỉnh điện áp kiểu cũ (17.3702). Thủ tục xác minh được đưa ra ở trên. Sau năm 1996, một máy phát điện hiện đại hơn của thương hiệu G-222 đã được sử dụng (bộ điều chỉnh tích hợp RN Ya112V (V1).

Như bạn có thể thấy, thuật toán xác minh của tất cả các cơ quan quản lý gần như giống nhau. Sự khác biệt duy nhất là giá trị ngưỡng khi rơle được kích hoạt.

Kiểm tra bộ điều chỉnh riêng lẻ

Kiểm tra bộ điều chỉnh điện áp của máy phát điện G-222: 1 - ắc quy; 2 - bộ điều chỉnh điện áp; 3 - đèn điều khiển.

Theo quy định, các bộ điều chỉnh điện áp riêng biệt đã được lắp đặt trên các ô tô cũ, bao gồm cả VAZ nội địa. Nhưng một số nhà sản xuất vẫn tiếp tục làm điều này cho đến ngày nay. Quá trình xác minh cũng tương tự. Để làm được điều này, bạn cần có bộ nguồn có bộ điều chỉnh điện áp, bóng đèn 12 V, đồng hồ vạn năng và bộ điều chỉnh được kiểm tra trực tiếp.

Để kiểm tra, bạn cần lắp ráp mạch như hình. Bản thân quá trình này cũng tương tự như quá trình trên. Ở điều kiện bình thường (ở điện áp 12 V), bóng đèn sáng lên. Khi giá trị điện áp tăng lên 14,5 V thì nó tắt và khi giảm thì nó lại sáng. Nếu trong quá trình này, đèn sáng hoặc tắt ở các giá trị khác, điều đó có nghĩa là bộ điều chỉnh đã bị hỏng.

Kiểm tra loại rơle 591.3702-01

Sơ đồ kiểm tra rơle loại 591.3702-01

Bạn cũng có thể tìm thấy bộ điều chỉnh điện áp loại 591.3702-01, được lắp trên VAZ dẫn động cầu sau (từ VAZ 2101 đến VAZ 2107), GAZ và Moskvich. Thiết bị được gắn riêng và lắp đặt trên thân máy. Nói chung, thử nghiệm tương tự như thử nghiệm được mô tả ở trên, nhưng sự khác biệt nằm ở các điểm tiếp xúc được sử dụng.

Đặc biệt, nó có hai địa chỉ liên hệ chính - “67” và “15”. Cái đầu tiên trong số đó là điểm trừ, và cái thứ hai là điểm cộng. Theo đó, để kiểm tra cần phải lắp mạch điện như hình vẽ. Nguyên tắc xác minh vẫn giữ nguyên. Ở điều kiện bình thường, ở hiệu điện thế 12 V, bóng đèn sáng lên, khi giá trị tương ứng tăng lên 14,5 V thì bóng đèn tắt. Khi giá trị trở về giá trị ban đầu, đèn sẽ sáng trở lại.

Bộ điều chỉnh cổ điển thuộc loại này là thiết bị mang nhãn hiệu PP-380, được lắp trên ô tô VAZ 2101 và VAZ 2102. Chúng tôi cung cấp dữ liệu tham khảo về bộ điều chỉnh này.

Kiểm tra rơle ba cấp

Một số chủ xe lắp đặt rơle ba cấp trên ô tô của họ thay vì những “thanh sô cô la” tiêu chuẩn, có công nghệ tiên tiến hơn. Sự khác biệt của chúng là sự hiện diện của ba mức điện áp mà tại đó nguồn pin bị cắt (ví dụ: 13,7 V, 14,2 V và 14,7 V). Mức thích hợp có thể được đặt thủ công bằng bộ điều chỉnh đặc biệt.

Rơle như vậy đáng tin cậy hơn và cho phép điều chỉnh linh hoạt mức điện áp cắt. Đối với việc kiểm tra bộ điều chỉnh như vậy, nó hoàn toàn tương tự như các quy trình được mô tả ở trên. Chỉ cần đừng quên giá trị được đặt trên rơle và theo đó, hãy kiểm tra nó bằng đồng hồ vạn năng.

Kiểm tra máy phát điện

Có một phương pháp để bạn có thể kiểm tra hiệu suất của máy phát điện trên ô tô được trang bị rơle điều chỉnh 591.3702-01 bằng các bộ phận chẩn đoán. Nó như sau:

  • ngắt kết nối dây đi đến chân 67 và 15 của ổn áp;
  • kết nối một bóng đèn với nó (không bao gồm bộ điều chỉnh khỏi mạch);
  • Tháo dây ra khỏi cực dương của pin.

Nếu do những hành động này mà động cơ không bị chết máy thì chúng ta có thể nói rằng máy phát điện của ô tô đang hoạt động tốt. Nếu không thì nó bị lỗi và cần được kiểm tra và thay thế.

Để tăng tuổi thọ của bộ điều chỉnh điện áp, bạn phải tuân thủ một số quy tắc đơn giản nhằm thực hiện các biện pháp phòng ngừa. Trong số đó:

  • không để máy phát điện bị nhiễm bẩn quá mức, kiểm tra định kỳ tình trạng của nó và nếu cần, tháo dỡ và làm sạch thiết bị;
  • kiểm tra độ căng của dây đai máy phát điện, siết chặt nếu cần thiết (có thể tự bạn hoặc đến dịch vụ ô tô);
  • theo dõi tình trạng của cuộn dây máy phát điện, đặc biệt, không để chúng bị tối;
  • kiểm tra tiếp điểm trên dây điều khiển của bộ điều chỉnh rơle, cả chất lượng của nó và sự hiện diện của quá trình oxy hóa trên nó;
  • Thực hiện kiểm tra điện áp định kỳ trên ắc quy xe khi động cơ đang chạy.

Việc tuân theo các quy tắc đơn giản này sẽ cho phép bạn tăng tuổi thọ tài nguyên và dịch vụ của cả máy phát điện và bộ điều chỉnh điện áp trên xe.

Kết quả

Kiểm tra rơle điều chỉnh điện áp không phải là một công việc khó khăn và hầu như bất kỳ người đam mê ô tô nào có kỹ năng sửa chữa cơ bản đều có thể xử lý được. Điều chính là phải có các công cụ thích hợp cho việc này - đồng hồ vạn năng, nguồn điện có bộ điều chỉnh điện áp (mặc dù bạn có thể kết nối nó với pin bằng bộ sạc), đèn 12 V và các đoạn dây để lắp mạch thích hợp.

Nếu trong quá trình kiểm tra bạn phát hiện ra bộ điều chỉnh bị lỗi thì đó là phải được thay thế(công việc sửa chữa thường không được thực hiện). Điều chính là không phạm sai lầm khi lựa chọn và mua bộ phận phù hợp riêng cho xe của bạn.

Hiện nay, nhiệm vụ điều chỉnh điện áp đã có cơ sở vật chất dưới dạng các thiết bị điều chỉnh và bù. Điện áp không đổi tại mỗi điểm của mạng có thể được đảm bảo bằng cách sử dụng bộ điều chỉnh cục bộ trong các mạch điện. Vì vậy, câu hỏi đặt ra là tạo ra các hệ thống cục bộ để điều chỉnh điện áp tự động trong mạng điện.


Chia sẻ công việc của bạn trên mạng xã hội

Nếu tác phẩm này không phù hợp với bạn, ở cuối trang có danh sách các tác phẩm tương tự. Bạn cũng có thể sử dụng nút tìm kiếm


GIỚI THIỆU 3

Mô tả thiết bị 4

Mục đích và phạm vi chính 5

Các loại ổn áp 6

Bộ điều chỉnh điện áp xoay chiều dựa trên thyristor 7

Bộ điều chỉnh điện áp xoay chiều dựa trên bộ khuếch đại từ tính 8

bộ điều chỉnh điện áp xoay chiều dựa trên bóng bán dẫn 9

máy bù đồng bộ: mục đích, nguyên lý hoạt động 10

Nguyên lý làm việc của bộ điều chỉnh điện áp 1 3

Kết luận 1 4

Tài liệu tham khảo 1 5

Giới thiệu: Điều chỉnh điện áp không chỉ cho phép cải thiện chất lượng điện mà còn cải thiện tiến độ quá trình sản xuất tại các doanh nghiệp công nghiệp: giảm sản phẩm bị lỗi, nâng cao chất lượng, tăng năng suất của con người và năng suất của cơ chế, và trong một số trường hợp giảm tổn thất năng lượng. Hiện nay, nhiệm vụ điều chỉnh điện áp đã có cơ sở vật chất dưới dạng các thiết bị điều chỉnh và bù. Các tính toán cho thấy, theo quy luật, các chi phí bổ sung liên quan đến việc sử dụng các thiết bị điều khiển và tự động hóa chúng sẽ được bù đắp bằng khoản tiết kiệm đạt được bằng cách cải thiện điều kiện điện áp trong mạng và hệ thống điện. Điện áp không đổi tại mỗi điểm của mạng có thể được đảm bảo bằng cách sử dụng bộ điều chỉnh cục bộ trong các mạch điện. Vì vậy, câu hỏi đặt ra là tạo ra các hệ thống cục bộ để điều chỉnh điện áp tự động trong mạng điện. Có vẻ thích hợp để xây dựng một hệ thống điều khiển tự động cục bộ sử dụng bóng bán dẫn.

Mục đích nghiên cứu: Nghiên cứu nguyên lý hoạt động và ứng dụng của bộ điều chỉnh điện áp để nâng cao hiệu suất của các thiết bị điện.

Mục tiêu nghiên cứu:

  1. Tìm hiểu mục đích và ứng dụng của bộ điều chỉnh điện áp.
  2. Xác định các loại bộ điều chỉnh điện áp.
  3. Nghiên cứu nguyên lý hoạt động của bộ điều chỉnh điện áp.
  4. Rút ra kết luận về công việc đã làm.

1. Mô tả thiết bị:

Bộ điều chỉnh điện áp là một thiết bị điện điều chỉnh điện áp được tạo ra bởi máy phát điện xoay chiều hoặc máy phát điện một chiều trong khoảng 14 đến 14,4 V ở điện áp mạng danh định là 12 V và từ 7 đến 7,2 V ở điện áp mạng danh định là 6 V. .

Điện áp được điều chỉnh trong phạm vi quy định sẽ đảm bảo pin hoạt động bình thường và bảo vệ các thiết bị khỏi bị phá hủy. Điều kiện tiên quyết để vận hành chính xác là ngăn ngừa khả năng quá tải nguồn điện của bộ điều chỉnh. Ví dụ: Bộ điều chỉnh có công suất điện tối đa là 200 W. Điều này có nghĩa là công suất của máy phát điện phải là P alt<= 200 Вт. Далее, суммарное электропотребление приборов в сети транспортного средства не должно превышать 200 Вт. Nếu quá tải, bộ điều chỉnh có thể bị hỏng hoặc pin có thể bị xả điện và phá hủy.

Bộ điều chỉnh điện áp AC cung cấp giá trị điện áp trung bình trong phạm vi xác định. Điều này có nghĩa là, ví dụ, điện áp đo bằng máy hiện sóng thay đổi định kỳ một lượng lớn hơn điện áp danh định. Ví dụ: +- 20 đến 30 V. Giá trị trung bình này đảm bảo rằng các thiết bị như bóng đèn không bị vỡ. Tuy nhiên, có một quy tắc theo đó tổng mức tiêu thụ điện của các thiết bị phải là Ps[W]<= Preg[Вт]. То есть, регулятор необходимо выбирать согласно номинальному напряжению [В] и макс. электропотреблению [Вт].

2. Mục đích và phạm vi chính:

Điều chỉnh điện áp không chỉ cho phép cải thiện chất lượng điện mà còn cải thiện tiến độ quá trình sản xuất tại các doanh nghiệp công nghiệp: giảm sản phẩm bị lỗi, nâng cao chất lượng, tăng năng suất của con người và năng suất của cơ chế, và trong một số trường hợp giảm tổn thất năng lượng. Có nhiều cách khác nhau để điều chỉnh điện áp. Sự đa dạng của các giải pháp được xác định bởi các yêu cầu về độ ổn định, độ chính xác điều khiển cần thiết, các thông số tải, kinh tế và các yếu tố khác.

Quy định về nguồn điện thứ cấp

Độ lớn của điện áp chỉnh lưu trong một số trường hợp cần phải được thay đổi. Nhu cầu như vậy có thể nảy sinh khi bật động cơ mạnh, đèn máy phát điện sưởi ấm, để giảm dòng điện tăng vọt khi bật. Việc điều chỉnh điện áp chỉnh lưu có thể được thực hiện ở phía AC (đầu vào), ở phía DC (đầu ra) và trong chính bộ chỉnh lưu bằng các van điều chỉnh.

Các thiết bị sau đây được sử dụng làm bộ điều chỉnh điện áp ở phía AC:

máy biến áp điều chỉnh được hoặc máy biến áp tự ngẫu.

điều chỉnh cuộn cảm (bộ khuếch đại từ tính).

Trong máy biến áp hoặc máy biến áp tự ngẫu có thể điều chỉnh được, cuộn sơ cấp hoặc thứ cấp được chế tạo với một số đầu nối. Khi sử dụng một công tắc, số vòng dây quấn và do đó, điện áp đầu ra của máy biến áp hoặc máy biến áp tự ngẫu sẽ thay đổi. Khi chuyển đổi các cuộn dây, một số vòng dây có thể bị đoản mạch bởi động cơ chuyển mạch, dẫn đến tạo ra dòng điện quá cao trong các vòng dây đóng và dẫn đến hỏng máy biến áp. Do đó, nên thực hiện việc chuyển đổi như vậy sau khi ngắt kết nối máy biến áp khỏi mạng. Đây là một bất lợi lớn.

3. Các loại ổn áp.

1. Theo số lượng nút trong một vỏ:

  • chỉ điều chỉnh điện áp
  • bộ điều chỉnh điện áp và bộ chỉnh lưu dòng điện
  • bộ điều chỉnh kết hợp cho điện áp xoay chiều và điện áp DC với bộ chỉnh lưu

2. Theo điện áp định mức trong mạng xe và sự thay đổi điện áp:

  • điện áp danh định 6 hoặc 12 V
  • Điện áp xoay chiều hoặc điện áp DC

3. Theo công suất điện (tải) của bộ điều chỉnh

4. Theo số pha thành 1 pha và 3 pha

5. Là loại máy phát điện một chiều có thể điều chỉnh được dùng cho máy phát điện có kích từ độc lập và máy phát điện có nam châm vĩnh cửu.

3.1. Bộ điều chỉnh điện áp xoay chiều dựa trên thyristor:

Bộ điều chỉnh thyristor có thể giảm đáng kể kích thước vật lý của thiết bị, giảm giá thành và giảm tổn thất năng lượng, nhưng chúng có những nhược điểm đáng kể làm hạn chế khả năng của chúng. Thứ nhất, chúng gây nhiễu khá rõ rệt vào mạng điện, thường ảnh hưởng tiêu cực đến hoạt động của tivi, radio và máy ghi âm. Bộ điều chỉnh điện áp xoay chiều thyristor được sử dụng rộng rãi trong các bộ truyền động điện và cũng để cấp nguồn cho các hệ thống nhiệt điện. Việc sử dụng thyristor để chuyển mạch stato của động cơ không đồng bộ với rôto lồng sóc giúp giải quyết được bài toán tạo ra bộ truyền động điện không đồng bộ không tiếp xúc đơn giản và đáng tin cậy. Bạn có thể tác động một cách hiệu quả đến quá trình tăng tốc, giảm tốc, phanh gấp và dừng chính xác. Chuyển mạch không có tia lửa, không có bộ phận chuyển động và độ tin cậy cao cho phép sử dụng bộ điều chỉnh thyristor trong môi trường dễ nổ và hung hãn.

Sơ đồ tổng quát của bộ điều chỉnh điện áp xoay chiều thyristor được thể hiện trong hình. 1:

3.2. Bộ điều chỉnh điện áp xoay chiều dựa trên bộ khuếch đại từ tính:

Hãy xem xét các bộ điều chỉnh điện áp xoay chiều dựa trên bộ khuếch đại từ tính, thyristor và bóng bán dẫn. Bộ khuếch đại từ tính (MA) là một thiết bị điện từ tĩnh cho phép sử dụng tín hiệu điều khiển DC công suất thấp để điều khiển công suất đáng kể trong mạchDòng điện xoay chiều. Cuộn cảm điều chỉnh (hoặc bộ khuếch đại từ tính) ​​được bật ở đầu vào của bộ chỉnh lưu. Nếu cuộn dây xoay chiều của bộ khuếch đại từ mắc nối tiếp với tải và dòng điện trong cuộn dây điều khiển thay đổi thì điện kháng cảm ứng của cuộn dây cảm ứng và điện áp rơi trên các cuộn dây này sẽ thay đổi. Vì vậy, nó sẽ thay đổi. Khi tăng, giảm, giảm, giảm và tăng.

Bộ điều chỉnh điện áp được chế tạo trên cơ sở bộ khuếch đại từ tính có một số ưu điểm: tuổi thọ thực tế không giới hạn, dễ vận hành, đặc tính ổn định nhiệt độ và thời gian cao, hiệu quả cao. Mặc dù có một số ưu điểm, bộ điều chỉnh dựa trên bộ khuếch đại từ tính hiếm khi được sử dụng trong các hệ thống điều khiển hiện đại, vì nhược điểm đáng kể của các thiết bị như vậy là kích thước và trọng lượng lớn do đặc điểm thiết kế của bộ khuếch đại từ tính gây ra.

3.3. Bộ điều chỉnh điện áp xoay chiều dựa trên bóng bán dẫn:

Bộ điều chỉnh điện áp bán dẫn không can thiệp vào mạng điện và có thể được sử dụng để điều khiển tải với cả điện trở chủ động và điện cảm. Bộ điều chỉnh có thể được sử dụng để điều chỉnh độ sáng của đèn chùm hoặc đèn bàn, nhiệt độ gia nhiệt của mỏ hàn hoặc bếp điện, tốc độ quay của quạt hoặc động cơ máy khoan và điện áp trên cuộn dây máy biến áp.

Sơ đồ tổng quát của bộ điều chỉnh điện áp xoay chiều tranzito được thể hiện trên Hình 2:

3.4. Mục đích, nguyên lý hoạt động của máy bù đồng bộ:

Sự hiểu biết về tầm quan trọng của chất lượng điện năng (tỷ lệ giữa hệ số công suất thành phần tác dụng và phản kháng) không ngừng tăng lên và cùng với đó, việc sử dụng phương pháp hiệu chỉnh hệ số công suất (PFC) cũng sẽ phát triển. Cải thiện chất lượng điện bằng cách tăng hệ số công suất giúp giảm chi phí và đảm bảo hoàn vốn nhanh chóng trên vốn đầu tư. Trong phân phối điện trong mạng lưới hạ áp và trung áp, KKM tập trung vào tỷ lệ thành phần tác dụng và phản kháng của công suất (cosφ) và tối ưu hóa ổn định điện áp, bằng cách phát công suất phản kháng nhằm nâng cao chất lượng và ổn định điện áp ở cấp độ phân phối. .

Máy bù đồng bộ, là động cơ điện đồng bộ hoạt động không tải tác dụng, được thiết kế để cải thiện hệ số công suất và điều chỉnh điện áp trên đường dây và mạng điện.Tùy thuộc vào sự thay đổi về kích thước và tính chất của phụ tải (cảm ứng hoặc điện dung) của mạng điện, điện áp tại nơi tiêu thụ thay đổi (ở đầu nhận của đường dây truyền tải điện). Nếu tải trên mạng điện lớn và có tính chất cảm ứng thì hệ thống tụ điện hoạt động ở chế độ quá kích được nối vào mạng, tương đương với việc nối tải điện dung. Khi truyền tải điện qua đường dây dài với tải thấp, chế độ vận hành của mạng bị ảnh hưởng đáng kể bởi điện dung phân bố trong đường dây. Trong trường hợp này, để bù cho dòng điện dung trong mạng, một hệ thống tụ điện hoạt động ở chế độ không kích thích được nối vào đường dây. Điện áp không đổi trong đường dây được duy trì bằng cách điều chỉnh dòng điện kích thích từ điện áp điều chỉnh. Bắt đầu K.s. được thực hiện giống như động cơ đồng bộ thông thường; cường độ dòng điện khởi động K.s. là 30100% giá trị danh nghĩa của nó. K. s. được sản xuất có công suất đến 100 kVA trở lên; mạnh mẽ K. s. được làm mát bằng hydro hoặc nước. Chủ yếu được sử dụng trong các trạm biến áp điện.

Bất kỳ thiết bị điện nào sử dụng từ trường (động cơ, cuộn cảm, máy biến áp, thiết bị gia nhiệt cảm ứng, máy phát hàn hồ quang) đều phải chịu một độ trễ nhất định trong sự thay đổi dòng điện, được gọi là độ tự cảm. Độ trễ này trong thiết bị điện duy trì hướng của dòng điện trong một thời gian nhất định, mặc dù thực tế là điện áp âm cố gắng thay đổi nó. Chừng nào sự dịch pha này còn tồn tại, dòng điện và điện áp có dấu hiệu trái ngược nhau. Năng lượng âm được tạo ra trong suốt thời gian này sẽ được đưa trở lại mạng. Khi dòng điện và điện áp lại bằng dấu thì cần phải có cùng một năng lượng để khôi phục từ trường của thiết bị cảm ứng. Năng lượng đảo ngược từ tính này được gọi là công suất phản kháng. Trong mạng có điện áp xoay chiều (50/60 Hz), quá trình này được lặp lại 50-60 lần mỗi giây. Cách rõ ràng để thoát khỏi tình trạng này là tích tụ năng lượng từ trường đảo ngược trong các tụ điện để giải phóng mạng (đường dây điện). Đây là lý do tại sao các hệ thống bù công suất phản kháng tự động (đã được điều chỉnh/tiêu chuẩn) được lắp đặt trên các phụ tải công suất cao, chẳng hạn như trong các nhà máy. Các hệ thống như vậy bao gồm một số khối tụ điện có thể được kết nối và ngắt kết nối khi cần thiết và được điều khiển bởi bộ điều khiển PFC dựa trên dữ liệu máy biến dòng.

Hệ số công suất (cosφ) thấp dẫn đến: tăng chi phí và tiêu thụ năng lượng, giảm điện năng truyền tải qua mạng, tổn thất điện năng trên mạng, tăng tổn thất máy biến áp, tăng sụt áp trong lưới điện phân phối. Việc tăng hệ số công suất có thể đạt được bằng cách: bù công suất phản kháng bằng tụ điện, sử dụng bù chủ động chất bán dẫn, kích thích quá mức của máy điện đồng bộ (động cơ/máy phát điện)

Trong hệ thống cung cấp điện, tổn thất mạng chiếm 812% khối lượng sản xuất. Để giảm thiểu những tổn thất này cần thiết: P phân phối tải điện; truyền tải và phân phối điện năng hợp lý; đảm bảo mức độ tin cậy cần thiết; đảm bảo chất lượng điện theo yêu cầu; cung cấp điệnồ khả năng tương thích từ tính của máy thu với mạng; tiết kiệm năng lượng. Các hoạt động có thể đạt được các mục tiêu trên là việc tạo ra MỘT phát triển các phương tiện bù công suất phản kháng tốc độ cao, cải tiến h chất lượng; Giảm tổn thất đạt được bằng cách bù công suất phản kháng, tăng tải cho máy biến áp, giảm tổn thất trong máy biến áp, đưa máy biến áp đến gần phụ tải hơn, sử dụng tiết kiệm năng lượng. h thiết bị mới và tối ưu hóa các chế độ vận hành của nó. Chế độ vận hành của hệ thống điện được đặc trưng bởi ba thông số: điện áp, dòng điện và công suất tác dụng. Thông số phụ trợ công suất phản kháng. Công suất phản kháng và năng lượng làm suy giảm hiệu suất của hệ thống năng lượng Và kiểm tra mức tiêu thụ nhiên liệu; tổn thất trong mạng lưới cung cấp và máy thu tăng lên; Sự sụt giảm điện áp trong mạng tăng lên. Máy bay phản lực học năng lượng được tiêu thụ bởi các thành phần của mạng lưới cung cấp như máy biến áp điệnĐẾN trạm chuyển tiếp; các nhà máy điện hạ áp chính, đường dây này chiếm 42% công suất phản kháng của máy phát điện, trong đó 22% ởồ máy biến áp cao hơn; 6,5% đường dây cấp huyện Với Chủ đề; 12,5% đối với máy biến áp hạ áp. Người tiêu dùng chính của công suất phản kháng là điện không đồng bộồ động cơ tiêu thụ 40% tổng năng lượng cùng với nhu cầu gia đình và cá nhân. Nói cách khác, có những máy thu công suất yêu cầu công suất phản kháng. Công suất phản kháng do máy phát điện cung cấp rõ ràng là không đủ. uvel Và Việc đo công suất phản kháng do máy phát cung cấp là không thực tế vì những lý do trên, tức là. cần phát hành mo phản ứng học cấp nguồn chính xác ở nơi cần thiết nhất.

4. Nguyên lý hoạt động của bộ ổn áp:

Hiện nay, tất cả các tổ máy phát điện đều được trang bị bộ điều chỉnh điện áp điện tử bán dẫn, thường được tích hợp bên trong máy phát điện. Thiết kế và kiểu dáng của chúng có thể khác nhau nhưng nguyên lý hoạt động của tất cả các bộ điều chỉnh đều giống nhau. Khi kết nối bộ điều chỉnh với nguồn điện, không được phép thay đổi cực + và của pin. Bộ điều chỉnh có thể bị phá hủy.

Điện áp của máy phát điện không có bộ điều chỉnh phụ thuộc vào tốc độ quay của rôto, từ thông được tạo ra bởi cuộn dây kích từ và do đó, cường độ dòng điện trong cuộn dây này và lượng dòng điện do máy phát điện cung cấp cho người tiêu dùng. Tốc độ quay và dòng điện kích thích càng cao thì điện áp máy phát càng lớn; dòng tải của nó càng lớn thì điện áp này càng thấp.

Chức năng của bộ điều chỉnh điện áp là ổn định điện áp khi tốc độ quay và tải thay đổi bằng cách tác động lên dòng điện kích thích. Tất nhiên, bạn có thể thay đổi dòng điện trong mạch kích thích bằng cách đưa thêm một điện trở vào mạch này, như đã được thực hiện trong các bộ điều chỉnh điện áp rung trước đây, nhưng phương pháp này có liên quan đến việc mất điện ở điện trở này và không được sử dụng trong các bộ điều chỉnh điện tử. . Bộ điều chỉnh điện tử thay đổi dòng điện kích thích bằng cách bật và tắt cuộn dây kích thích từ mạng lưới cung cấp, đồng thời thay đổi khoảng thời gian tương đối của cuộn dây kích thích. Nếu để ổn định điện áp cần giảm dòng kích thích thì thời gian đóng cắt của cuộn dây kích thích giảm, nếu cần tăng thì thời gian đóng cắt của cuộn dây kích thích sẽ tăng.

Phần kết luận:

Điều chỉnh điện áp không chỉ cho phép cải thiện chất lượng điện mà còn cải thiện tiến độ quá trình sản xuất tại các doanh nghiệp công nghiệp: giảm sản phẩm bị lỗi, nâng cao chất lượng, tăng năng suất của con người và năng suất của cơ chế, và trong một số trường hợp giảm tổn thất năng lượng. Sau khi rút ra kết luận về thiết kế và ứng dụng của bộ điều chỉnh điện áp xoay chiều, chúng tôi có thể tự tin nói rằng thiết bị này có thể tạo điều kiện thuận lợi đầy đủ cho công việc của cả kỹ thuật viên vô tuyến và người bình thường trong việc sử dụng nó để cải thiện chất lượng điện năng tiêu thụ.

Thư mục:

  1. Butov A. “Thiết bị bảo vệ đèn sợi đốt công suất thấp,” Tạp chí “Radio” số 2, 2004.
  2. Chekarov A. “Bộ điều chỉnh điện áp không nhiễu” Tạp chí Radio, số 11, 1999.
  3. Nguyên tắc cơ bản của kỹ thuật vô tuyến [Văn bản] / N. M. Izyumov, D. P. Linde. - tái bản lần thứ 4, có sửa đổi. và bổ sung - M.: Đài phát thanh và Truyền thông, 1983. - 376 tr. : ốm. - (Thư viện phát thanh đại chúng; số 1059). - B.c.
  4. Kỹ thuật vô tuyến [Văn bản]: nghiên cứu chuyên ngành / I. P. Zherebtsov. - tái bản lần thứ 4, có sửa đổi. và bổ sung - M.: [b. i.], 1958. - 495 tr. - B.c.
  5. Hội thảo về kỹ thuật điện và vô tuyến [Văn bản]: cẩm nang dành cho sinh viên. ped. Viện / Ed. N.N. Malova. - M.: Uchpedgiz, 1958. - 166 tr. - B.c.
  6. Khóa học kỹ thuật điện và vô tuyến [Văn bản]: sách giáo khoa: dành cho giáo viên. Viện / N.N. Malov. - M.: Gosfizmat, 1959. - 424 tr. - B. c.

TRANG \* HỢP NHẤT 2

Các tác phẩm tương tự khác có thể bạn quan tâm.vshm>
11466. Quản trị chiến lược làm cơ sở nâng cao hiệu quả hoạt động của doanh nghiệp trong thời kỳ khủng hoảng 32,6 KB
Trước đây, doanh nghiệp có thể hoạt động thành công bằng cách chủ yếu chú ý đến công việc hàng ngày và các vấn đề nội tại gắn với việc nâng cao hiệu quả sử dụng nguồn lực trong hoạt động hiện tại. Giờ đây, mặc dù nhiệm vụ sử dụng hợp lý tiềm năng trong các hoạt động hiện tại không bị loại bỏ, nhưng việc thực hiện quản lý như vậy để đảm bảo doanh nghiệp thích ứng với các điều kiện môi trường đang thay đổi nhanh chóng trở nên cực kỳ quan trọng. Chiến lược là những quyết định và hành động có...
16837. Vấn đề sử dụng tỷ lệ thay thế làm chỉ số chính về hiệu quả của hệ thống lương hưu ở Nga 8,8 KB
Chủ yếu từ vị trí của người được bảo hiểm, hiệu quả hoạt động của các chương trình bảo hiểm hưu trí trong đó các khoản thanh toán được tài trợ thông qua việc thanh toán phí bảo hiểm có thể được đánh giá bằng mức độ thay thế thu nhập bị mất của người lao động bằng lương hưu. Trong lý thuyết về bảo hiểm hưu trí, chỉ số này được gọi là tỷ lệ thay thế. Vì vậy, dự thảo Chiến lược phát triển dài hạn hệ thống lương hưu của Liên bang Nga nêu rõ mục tiêu phát triển hệ thống lương hưu là đảm bảo tỷ lệ thay thế của lương hưu lao động tuổi già...
2542. Giới thiệu mạch thực hành của bộ điều chỉnh điện áp tự động SG 306,51 KB
Sơ đồ AVR của máy phát điện dòng TMV. Việc điều chỉnh điện áp tự động của dòng TMV SG được đảm bảo với độ chính xác 57 nhờ hệ thống AFK. Ngoài ra, bộ điều chỉnh còn có bộ hiệu chỉnh điện áp giúp tăng độ chính xác ổn định điện áp lên 12. Một cuộn cảm ba pha Dr nối với từng pha của cuộn dây điện áp của máy biến áp kích thích được sử dụng làm điện trở ghép.
948. Các cách nâng cao hiệu quả công việc thương mại trong tổ chức thương mại bán lẻ 100,41 KB
Cơ sở lý luận nghiên cứu hiệu quả hoạt động thương mại của doanh nghiệp thương mại. Chức năng, mục đích và mục đích hoạt động thương mại của tổ chức kinh doanh bán lẻ. Hoạt động thương mại là một trong những lĩnh vực hoạt động quan trọng nhất của con người do sự phân công lao động. Tuy nhiên, cách giải thích rộng rãi như vậy về hoạt động thương mại không nhất quán với cách tiếp cận thương mại đã được nêu trước đó như các quá trình thương mại liên quan đến việc thực hiện các hành vi mua bán hàng hóa.
5380. Phát triển quầy đào tạo Thiết kế và nguyên lý hoạt động của máy in như một phương tiện nâng cao chất lượng đào tạo cho sinh viên chuyên ngành Bảo trì thiết bị máy tính và mạng máy tính 243,46 KB
Máy in được phân loại theo năm vị trí chính: nguyên lý hoạt động của cơ chế in, kích thước tờ giấy tối đa, cách sử dụng in màu, có hay không có hỗ trợ phần cứng cho ngôn ngữ PostScript, cũng như tải trọng khuyến nghị hàng tháng.
19917. Phương hướng nâng cao hiệu quả đào tạo cán bộ và nâng cao hiệu quả của Công ty Cổ phần SB "Ngân hàng Trung Quốc tại Kazakhstan" 146,22 KB
Vai trò của đào tạo nhân sự trong chiến lược phát triển của tổ chức. Quá trình đào tạo chuyên môn và đánh giá hiệu quả của nó. Quản lý quá trình đào tạo và hình thành nhân sự hiệu quả của tổ chức. Các phương pháp nâng cao công tác đào tạo nhân viên.
15626. Các giải pháp nâng cao hiệu quả tổ chức công tác xã hội, sư phạm với thanh thiếu niên bị xao nhãng sư phạm trong cơ sở giáo dục phổ thông 68,85 KB
Phân tích công tác xã hội và sư phạm với thanh thiếu niên bị bỏ rơi về mặt sư phạm như một vấn đề nghiên cứu. Nghiên cứu kinh nghiệm trong và ngoài nước về vấn đề sao lãng sư phạm. Thực trạng tổ chức công tác xã hội và sư phạm với thanh thiếu niên bị bỏ rơi về mặt sư phạm trong một cơ sở giáo dục phổ thông. Sự biện minh cho một mô hình công tác sư phạm xã hội với thanh thiếu niên bị bỏ rơi về mặt sư phạm trong một trường học toàn diện.
598. Khái niệm nối đất bảo vệ và nguyên lý hoạt động của nó. Các loại thiết bị nối đất 8,92 KB
Khái niệm nối đất bảo vệ và nguyên lý hoạt động của nó. Mục đích của việc nối đất là loại bỏ nguy cơ bị điện giật khi tiếp xúc với vỏ máy. Tính toán nối đất được thực hiện dựa trên điện áp tiếp xúc và điện áp bước cho phép hoặc điện trở cho phép của dòng điện lan truyền của điện cực nối đất. Tính toán nối đất nhằm xác định các thông số nối đất chính: số lượng dây dẫn nối đất thẳng đứng và kích thước của chúng, thứ tự đặt dây dẫn nối đất, chiều dài dây dẫn nối đất và mặt cắt ngang của chúng.
6655. Transistor hiệu ứng trường, nguyên lý hoạt động của chúng 48,85 KB
Khi giá trị âm của điện áp U tăng thì độ rộng của tiếp giáp pn tăng do độ rộng của kênh n cm giảm.Do đó, dòng điện tích làm việc trong bóng bán dẫn hiệu ứng trường được điều khiển bằng cách thay đổi điện trở kênh khi điện áp cổng thay đổi. Rõ ràng, mức độ giảm độ rộng kênh và do đó điện trở của nó sẽ tăng khi điện áp U tăng. Ở các giá trị thấp của điện áp U, mức độ giảm độ rộng kênh do điện áp này gây ra là không đáng kể và...
14245. Mục đích, thiết kế và nguyên lý hoạt động của đài 68,26 KB
Các bộ phận chức năng chính của máy ghi băng là cơ cấu truyền động băng LPM, khối đầu từ BMG BVG dùng để ghi phát lại và xóa tín hiệu cùng các thiết bị điện tử đảm bảo hoạt động của BMG. Các đặc tính của CVL có tác động lớn nhất đến chất lượng tái tạo âm thanh của toàn bộ thiết bị, bởi vì những biến dạng mà CVL không lý tưởng đưa vào tín hiệu không thể sửa được bằng bất kỳ sự điều chỉnh nào trong đường dẫn điện tử tương tự...

Cơm. 1. Các phương pháp điều khiển dòng kích thích: G - máy phát điện kích thích song song; W in - cuộn dây kích thích; R d - sức đề kháng bổ sung; R - điện trở dằn; K - công tắc dòng điện (bộ điều chỉnh) trong mạch kích thích; a, b, c, d, e được chỉ định trong văn bản.

Động cơ đốt trong ô tô hiện đại (ICE) hoạt động ở dải tốc độ rộng (900:.. 6500 vòng/phút). Theo đó, tốc độ rôto của máy phát ô tô thay đổi và do đó điện áp đầu ra của nó thay đổi.

Sự phụ thuộc của điện áp đầu ra máy phát vào tốc độ động cơ đốt trong là không thể chấp nhận được, vì điện áp trong mạng trên xe phải không đổi, không chỉ khi tốc độ động cơ thay đổi mà còn khi dòng điện tải thay đổi. Chức năng điều chỉnh điện áp tự động trong máy phát điện ô tô được thực hiện bởi một thiết bị đặc biệt - Bộ điều chỉnh điện áp máy phát điện ô tô. Tài liệu này được dành để xem xét các bộ điều chỉnh điện áp của máy phát điện ô tô hiện đại.

Điều chỉnh điện áp trong máy phát điện kích thích điện từ

Phương pháp điều chỉnh. Nếu từ trường chính của máy phát được tạo ra bởi sự kích thích điện từ thì suất điện động E g của máy phát có thể là hàm của hai biến: tần số quay rôto n và dòng điện I trong cuộn dây kích thích - E g = f( n, tôi vào).

Kiểu kích thích này diễn ra trong tất cả các máy phát điện xoay chiều ô tô hiện đại hoạt động với cuộn dây kích thích song song.

Khi máy phát làm việc không tải, điện áp U g của nó bằng suất điện động EMF E g:
U g = E g = SF n (1).

Điện áp U g của máy phát dưới dòng điện tải I n nhỏ hơn emf E g bằng mức điện áp rơi trên điện trở trong r g của máy phát, tức là. chúng ta có thể viết điều đó
E g = U g + I n r g = U g (1 + β) (2).

Giá trị β = In r g /U g được gọi là hệ số tải.

Từ việc so sánh công thức 1 và 2 cho thấy điện áp máy phát
Ug = nSF/(1 + β), (3)
trong đó C là hệ số thiết kế không đổi.

Phương trình (3) cho thấy rằng cả ở các tần số (n) quay khác nhau của rôto máy phát (n = Var) và với tải thay đổi (β = Var), điện áp không đổi U g của máy phát chỉ có thể đạt được bằng a sự thay đổi tương ứng của từ thông F.

Từ thông F trong máy phát điện có kích thích điện từ được hình thành bởi lực từ động F in = W I trong cuộn dây kích thích W in (W là số vòng dây quấn W in) và có thể điều khiển dễ dàng bằng dòng điện I trong cuộn dây kích thích, tức là Ф = f (tôi vào). Khi đó U g = f 1, cho phép bạn giữ điện áp U g của máy phát trong giới hạn điều khiển đã chỉ định đối với bất kỳ thay đổi nào về tốc độ và tải của nó bằng cách chọn chức năng điều khiển f (I in) một cách thích hợp.

Chức năng điều chỉnh tự động f(Iv) trong bộ điều chỉnh điện áp nhằm mục đích giảm giá trị lớn nhất của dòng điện Iv trong cuộn dây kích thích, xảy ra khi Iv = U g /R w (Rw là điện trở tác dụng của cuộn dây kích thích) và có thể được giảm bớt theo nhiều cách ( Hình 1): bằng cách nối song song với cuộn dây W (a) hoặc nối tiếp (b) một điện trở bổ sung R d: bằng cách nối tắt cuộn dây kích thích (c); đứt mạch dòng điện kích thích (d). Dòng điện qua cuộn dây kích thích có thể tăng lên bằng cách nối tắt điện trở nối tiếp bổ sung (b).

Tất cả các phương pháp này thay đổi dòng kích thích theo từng bước, tức là Có quy định hiện hành không liên tục (rời rạc). Về nguyên tắc, cũng có thể điều chỉnh tương tự, trong đó giá trị của điện trở nối tiếp bổ sung trong mạch kích thích thay đổi trơn tru (d).

Nhưng trong mọi trường hợp, điện áp Ug của máy phát được giữ trong giới hạn điều khiển đã chỉ định bằng cách tự động điều chỉnh giá trị dòng điện kích thích tương ứng.

Kiểm soát xung rời rạc

Trong các máy phát điện ô tô hiện đại, lực từ động F trong cuộn dây kích thích, và do đó từ thông F, bị thay đổi do gián đoạn định kỳ hoặc giảm đột ngột dòng điện kích thích I với tần số gián đoạn được kiểm soát, tức là. Điều chỉnh xung rời rạc của điện áp hoạt động U g của máy phát được sử dụng (ví dụ, trước đây điều chỉnh tương tự đã được sử dụng trong bộ điều chỉnh điện áp carbon).

Bản chất của việc điều chỉnh xung rời rạc sẽ trở nên rõ ràng khi xem xét nguyên lý hoạt động của bộ máy phát điện, bao gồm bộ điều chỉnh điện áp rung tiếp điểm đơn giản và một máy phát dòng điện xoay chiều (ACG).


Cơm. 2. Sơ đồ chức năng (a) và điện (b) của bộ máy phát điện có bộ điều chỉnh điện áp rung.

Sơ đồ chức năng của bộ máy phát điện hoạt động kết hợp với pin trên bo mạch (AB) được hiển thị trong Hình 2. 2a, sơ đồ điện như hình 2. 26.

Máy phát điện bao gồm: cuộn dây pha W f trên stato ST, rôto quay R, bộ chỉnh lưu công suất VP trên điốt bán dẫn VD, cuộn dây kích thích W in (có điện trở R w). Rôto máy phát điện nhận năng lượng quay cơ học A m = f(n) từ động cơ đốt trong. Bộ điều chỉnh điện áp rung RN được chế tạo trên rơle điện từ và bao gồm phần tử chuyển mạch CE và phần tử đo IE.

Phần tử chuyển mạch CE là một tiếp điểm điện rung K, tạo ra hoặc ngắt một điện trở bổ sung Rd, được mắc nối tiếp với cuộn dây kích thích W của máy phát. Khi phần tử chuyển mạch được kích hoạt (tiếp điểm mở K), tín hiệu τR d được tạo ra ở đầu ra của nó (Hình 2a).

Phần tử đo (IE, trong Hình 2a) là một phần của rơle điện từ thực hiện ba chức năng:

  1. hàm so sánh (CS) của lực đàn hồi cơ F n của lò xo hồi vị P với lực từ F s = W s I s của cuộn dây rơle S (W s là số vòng dây quấn S, I s là dòng điện trong cuộn dây rơle) và kết quả so sánh là hình thành trong khe hở có chu kỳ T (T = t p + t h) dao động phần ứng N;
  2. chức năng của phần tử nhạy (SE) trong mạch phản hồi (DSP) của bộ điều chỉnh điện áp, phần tử nhạy trong bộ điều chỉnh rung là cuộn dây S của rơle điện từ, nối trực tiếp với điện áp Ug của máy phát điện và với ắc quy (đến cái sau thông qua phím đánh lửa VZ);
  3. chức năng của thiết bị chính (SD), được thực hiện bằng cách sử dụng lò xo hồi vị P có lực đàn hồi F p và lực hỗ trợ F o.

Hoạt động của bộ điều chỉnh điện áp với rơle điện từ có thể được giải thích rõ ràng bằng cách sử dụng các đặc tính tốc độ của máy phát điện (Hình 3 và 4).


Cơm. 3. Thay đổi U g, I c, R b trong thời gian t: a - sự phụ thuộc của giá trị dòng điện điện áp ra máy phát vào thời gian t - U g = f(t); b - sự phụ thuộc của giá trị dòng điện trong cuộn dây kích thích vào thời gian - I in = f(t); c - sự phụ thuộc của giá trị trung bình số học của điện trở trong mạch kích thích vào thời gian t - R b = f(t); I là thời gian tương ứng với tần số (n) quay của rôto máy phát.

Trong khi điện áp U g của máy phát thấp hơn điện áp U b của ắc quy (U g

Khi tốc độ động cơ tăng, điện áp máy phát tăng và khi đạt đến một giá trị nhất định U max) > U b) lực từ động F s của cuộn dây rơle trở nên lớn hơn lực F p của lò xo hồi vị P, tức là. F s = I s W s > F p. Rơle điện từ được kích hoạt và tiếp điểm K mở ra, đồng thời điện trở bổ sung được nối với mạch cuộn dây kích thích.

Ngay cả trước khi tiếp điểm K mở, dòng điện I trong cuộn dây kích thích đã đạt giá trị cực đại I in max = U g R w > I vb, từ đó, ngay sau khi tiếp điểm K mở, nó bắt đầu giảm, có xu hướng đạt giá trị tối thiểu I trong phút = U g /(R w + R d). Sau khi dòng điện kích thích giảm, điện áp máy phát bắt đầu giảm tương ứng (U g = f(I in), dẫn đến giảm dòng điện I s = U g /R s trong cuộn dây rơle S và tiếp điểm K là được mở lại bởi lực của lò xo hồi vị P (F p > F s). Khi tiếp điểm K mở ra, điện áp máy phát U g trở về giá trị tối thiểu U min nhưng vẫn cao hơn một chút so với điện áp ắc quy (U g phút > Ub).

Bắt đầu từ thời điểm tiếp điểm K mở (n = n min, Hình 3), ngay cả với tần số n quay không đổi của rôto máy phát, phần ứng N của rơle điện từ chuyển sang chế độ tự dao động cơ học và tiếp điểm K , dao động, bắt đầu tuần hoàn, với một tần số chuyển mạch nhất định f đến = I/T = I/(t p + t h) sau đó đóng rồi mở điện trở bổ sung R d trong mạch kích thích máy phát (đường màu xanh ở đoạn n = n av = const, Hình 3). Trong trường hợp này, điện trở R trong mạch dòng điện kích thích thay đổi từng bước từ giá trị R w đến giá trị R w + R d.

Vì trong quá trình vận hành bộ điều chỉnh điện áp, tiếp điểm K dao động với tần số f đủ cao để chuyển mạch nên R in = R w + τ r trong đó giá trị τ r là thời gian tương đối của trạng thái mở của tiếp điểm K, được xác định theo công thức τ r = t r /( t з + t р), I/(t з + t р) = f к - tần số chuyển mạch. Bây giờ, giá trị trung bình của dòng kích thích được thiết lập cho tần số chuyển mạch f cho trước có thể được tìm thấy từ biểu thức:

I in avg = U g avg /R in = U g avg /(R w +τ r R d) = U g avg /(R w + R d t r /f k),
Trong đó R in là giá trị trung bình số học (hiệu dụng) của điện trở xung trong mạch kích thích, giá trị này khi thời gian tương đối tăng τ p của trạng thái mở của tiếp điểm K cũng tăng (đường màu xanh lá cây trong Hình 4).


Cơm. 4.Đặc tính tốc độ của máy phát điện.

Các quá trình trong quá trình chuyển mạch với dòng điện kích thích

Chúng ta hãy xem xét chi tiết hơn những gì xảy ra trong quá trình chuyển đổi với dòng điện kích thích. Khi tiếp điểm K đóng trong thời gian dài, dòng điện kích thích cực đại I in = Ug/R w chạy qua cuộn dây kích thích W.

Tuy nhiên, cuộn dây kích thích W của máy phát điện là cuộn dây dẫn điện có độ tự cảm cao và lõi sắt từ lớn. Kết quả là dòng điện qua cuộn dây kích thích sau khi đóng tiếp điểm K tăng khi giảm tốc. Điều này xảy ra do tốc độ tăng dòng điện bị cản trở bởi hiện tượng trễ trong lõi và sức điện động tự cảm của cuộn dây chống lại dòng điện đang tăng.

Khi tiếp điểm K mở, dòng điện kích thích có xu hướng đạt giá trị nhỏ nhất, giá trị này, với tiếp điểm mở lâu, được xác định là I in = U g /(R w + R d). Bây giờ EMF tự cảm ứng trùng với hướng với dòng điện giảm và phần nào kéo dài quá trình giảm của nó.

Từ điều trên cho thấy dòng điện trong cuộn dây kích thích không thể thay đổi ngay lập tức (đột ngột, giống như điện trở bổ sung R d) khi đóng hoặc mở mạch kích thích. Hơn nữa, ở tần số rung cao của tiếp điểm K, dòng điện kích thích có thể không đạt giá trị cực đại hoặc cực tiểu mà tiến gần đến giá trị trung bình của nó (Hình 4), vì giá trị tr = τ r / f k tăng khi tần số fk chuyển mạch tăng dần, và thời gian tuyệt đối t kể từ trạng thái đóng tiếp điểm K giảm.

Từ việc xem xét chung các sơ đồ được hiển thị trong Hình. 3 và hình. Như được hiển thị trong Hình 4, giá trị trung bình của dòng điện kích thích (đường b màu đỏ trong Hình 3 và Hình 4) khi tốc độ n tăng dần sẽ giảm, vì đồng thời giá trị trung bình số học (đường màu xanh lục trong Hình 3 và Hình 2). 4) tổng, dao động theo thời gian, điện trở R trong mạch kích thích (định luật Ohm). Trong trường hợp này, giá trị trung bình của điện áp máy phát (U trung bình trong Hình 3 và Hình 4) không thay đổi và điện áp đầu ra U g của máy phát dao động trong khoảng từ U max đến U min.

Nếu tải máy phát tăng thì điện áp điều chỉnh U g ban đầu giảm xuống, trong khi bộ điều chỉnh điện áp tăng dòng điện trong cuộn dây kích từ đến mức điện áp máy phát tăng trở lại giá trị ban đầu.

Do đó, khi dòng điện tải của máy phát thay đổi (β = V ar), quá trình điều chỉnh trong bộ điều chỉnh điện áp diễn ra giống như khi tốc độ rôto thay đổi.

gợn sóng điện áp quy định. Ở tần số quay không đổi n của rôto máy phát và ở mức tải không đổi, các xung hoạt động của dòng điện kích thích (ΔI trong Hình 46) tạo ra các xung tương ứng (theo thời gian) của điện áp điều chỉnh của máy phát.

Biên độ của xung ΔU g - 0,5(U max - U min)* của bộ điều chỉnh điện áp U g không phụ thuộc vào biên độ của gợn sóng âm ΔI trong cuộn dây kích thích, vì nó được xác định bởi khoảng thời gian điều khiển được chỉ định bằng cách sử dụng phần tử đo lường của bộ điều chỉnh. Do đó, xung điện áp Ug ở tất cả các tốc độ rôto máy phát gần như giống nhau. Tuy nhiên, tốc độ tăng và giảm điện áp U g trong khoảng thời gian điều chỉnh được xác định bởi tốc độ tăng giảm của dòng điện kích thích và cuối cùng là bởi tần số quay (n) của rôto máy phát.

* Cần lưu ý gợn sóng 2ΔU g là tác dụng phụ không thể tránh khỏi và có hại trong quá trình hoạt động của bộ điều chỉnh điện áp. Trong các máy phát điện hiện đại, chúng được nối đất bằng tụ điện shunt Сш, được lắp giữa cực dương của máy phát và vỏ (thường là Сш = 2,2 μF)

Khi tải của máy phát và tốc độ quay của rôto của nó không thay đổi thì tần số dao động của tiếp điểm K cũng không đổi (f к = I/(t з + t р) = const). Trong trường hợp này, điện áp U g của máy phát dao động với biên độ ΔU р = 0,5(U max - U min) xung quanh giá trị trung bình U avg của nó.

Ví dụ, khi tốc độ rôto thay đổi theo hướng tăng hoặc khi tải máy phát giảm, thời gian t từ trạng thái đóng sẽ nhỏ hơn thời gian t p của trạng thái mở (t

Khi tần số rôto máy phát giảm (n↓) hoặc khi tải tăng (β), giá trị trung bình của dòng điện kích thích và gợn sóng của nó sẽ tăng lên. Nhưng điện áp máy phát sẽ tiếp tục dao động với biên độ ΔU g xung quanh một giá trị không đổi U g trung bình.

Độ không đổi của giá trị điện áp trung bình Ug của máy phát được giải thích là do nó được xác định không phải bởi chế độ vận hành của máy phát mà bởi các thông số thiết kế của rơle điện từ: số vòng Ws của cuộn dây rơle S, điện trở R của nó, kích thước của khe hở không khí σ giữa phần ứng N và chạc M, cũng như lực F p của lò xo hồi vị P, tức là. giá trị U avg là hàm của bốn biến: U av = f(W s, R s, σ, F p).

Bằng cách uốn cong giá đỡ của lò xo phản hồi P, rơle điện từ được điều chỉnh đến giá trị U cf sao cho ở tốc độ rôto thấp hơn (n = n min - Hình 3 và Hình 4), tiếp điểm K sẽ bắt đầu mở và dòng điện kích thích sẽ có thời gian để đạt giá trị cực đại I trong = U g / R w. Khi đó các xung ΔI trong và thời gian t z của trạng thái đóng là cực đại. Điều này đặt giới hạn dưới của phạm vi hoạt động của bộ điều khiển (n = n phút). Ở tốc độ rôto trung bình, thời gian t s xấp xỉ bằng thời gian t p và xung của dòng điện kích thích trở nên nhỏ hơn gần hai lần. Ở tần số quay n, gần đạt mức tối đa (n = n max - Hình 3 và Hình 4), giá trị trung bình của dòng điện I trong và các xung của nó ΔI in là nhỏ nhất. Ở mức n tối đa, khả năng tự dao động của bộ điều chỉnh không thành công và điện áp máy phát U g bắt đầu tăng tỷ lệ với tốc độ rôto. Giới hạn trên của phạm vi hoạt động của bộ điều chỉnh được đặt bằng giá trị của điện trở bổ sung (ở một giá trị điện trở nhất định R w).

kết luận. Về vấn đề điều chỉnh xung rời rạc ở trên có thể tóm tắt như sau: sau khi khởi động động cơ đốt trong (ICE), khi tốc độ tăng lên, sẽ có lúc điện áp máy phát đạt đến giới hạn điều khiển trên (U g = U max). Tại thời điểm này (n = n phút) phần tử chuyển mạch FE trong bộ điều chỉnh điện áp mở ra và điện trở trong mạch kích thích tăng dần. Điều này dẫn đến giảm dòng điện kích thích và do đó làm giảm điện áp Ug tương ứng của máy phát. Việc giảm điện áp U g xuống dưới giới hạn điều khiển tối thiểu (U g = U min) dẫn đến đóng ngược phần tử chuyển mạch FE và dòng kích thích bắt đầu tăng trở lại. Hơn nữa, kể từ thời điểm này, bộ điều chỉnh điện áp chuyển sang chế độ tự dao động và quá trình chuyển đổi dòng điện trong cuộn dây kích thích của máy phát được lặp lại định kỳ, ngay cả khi tốc độ rôto của máy phát không đổi (n = const).

Khi tần số quay n tăng thêm, tỷ lệ thuận với nó, thời gian t từ trạng thái đóng của phần tử chuyển mạch FE bắt đầu giảm, dẫn đến giá trị trung bình giảm đều (theo sự tăng tần số n). của dòng điện kích thích (đường màu đỏ trong Hình 3 và Hình 4) và biên độ ΔI trong xung của nó. Do đó, điện áp U g của máy phát cũng bắt đầu dao động, nhưng với biên độ không đổi ΔU g xung quanh giá trị trung bình của nó (U g = U avg) với tần số dao động khá cao.

Quá trình chuyển mạch dòng Iv và gợn sóng điện áp Ug tương tự cũng sẽ diễn ra khi dòng tải máy phát thay đổi (xem công thức 3).

Trong cả hai trường hợp, giá trị điện áp trung bình U g của máy phát không đổi trong toàn bộ dải hoạt động của bộ ổn áp ở tần số n (U g av = const, từ n min đến n max) và khi dòng điện tải của máy phát thay đổi từ I g = 0 đến I g = max .

Đây là nguyên lý cơ bản của việc điều chỉnh điện áp máy phát bằng cách thay đổi dòng điện trong cuộn dây kích từ của nó một cách không liên tục.

Bộ điều chỉnh điện áp điện tử cho máy phát điện ô tô

Bộ điều chỉnh điện áp rung (VVR) với rơle điện từ (rơle EM) được thảo luận ở trên có một số nhược điểm đáng kể:

  1. là một máy rung cơ học, VRN không đáng tin cậy;
  2. tiếp điểm K trong rơle EM bị cháy, khiến bộ điều chỉnh hoạt động trong thời gian ngắn;
  3. Thông số VVR phụ thuộc vào nhiệt độ (giá trị trung bình U avg của điện áp vận hành U g của phao máy phát);
  4. VVR không thể hoạt động ở chế độ ngắt điện hoàn toàn cuộn dây kích thích, khiến nó có độ nhạy thấp trước những thay đổi của điện áp đầu ra máy phát (gợn sóng điện áp cao U g) và hạn chế giới hạn trên của hoạt động của bộ điều chỉnh điện áp;
  5. tiếp điểm cơ điện K của rơle điện từ giới hạn dòng kích thích tối đa ở mức 2...3 A, điều này không cho phép sử dụng bộ điều khiển rung trên các máy phát điện xoay chiều mạnh mẽ hiện đại.

Với sự ra đời của các thiết bị bán dẫn, người ta có thể thay thế tiếp điểm K của rơle EM bằng điểm nối bộ phát-thu của một bóng bán dẫn mạnh với bộ điều khiển cơ sở của nó bằng cùng một tiếp điểm K của rơle EM.

Đây là cách bộ điều chỉnh điện áp bóng bán dẫn tiếp xúc đầu tiên xuất hiện. Sau đó, các chức năng của rơle điện từ (SU, CE, UE) được triển khai đầy đủ bằng cách sử dụng các mạch điện tử cấp thấp (cấp thấp) trên các thiết bị bán dẫn. Điều này cho phép sản xuất các bộ điều chỉnh điện áp (bán dẫn) hoàn toàn bằng điện tử.

Một đặc điểm trong hoạt động của bộ điều chỉnh điện tử (ER) là nó không có thêm điện trở Rd, tức là. trong mạch kích thích, dòng điện trong cuộn dây kích thích của máy phát gần như bị tắt hoàn toàn, do phần tử chuyển mạch (bóng bán dẫn) ở trạng thái đóng (mở) có điện trở khá cao. Điều này giúp có thể điều khiển dòng điện kích thích lớn hơn và ở tốc độ chuyển mạch cao hơn. Với điều khiển xung rời rạc như vậy, dòng điện kích thích có tính chất xung, giúp có thể điều khiển cả tần số của xung dòng điện và thời lượng của chúng. Tuy nhiên, chức năng chính của ERN (duy trì điện áp không đổi Ug ở n = Var và β = Var) vẫn giống như trong ERN.

Với sự phát triển của công nghệ vi điện tử, bộ điều chỉnh điện áp lần đầu tiên bắt đầu được sản xuất theo thiết kế lai, trong đó các thiết bị bán dẫn không đóng gói và các phần tử vô tuyến thu nhỏ được gắn vào mạch điện tử của bộ điều chỉnh cùng với các phần tử điện trở vi điện tử màng dày. Điều này giúp giảm đáng kể trọng lượng và kích thước của bộ điều chỉnh điện áp.

Một ví dụ về bộ điều chỉnh điện áp điện tử như vậy là bộ điều chỉnh tích hợp lai YA-112A, được lắp đặt trên các máy phát điện gia dụng hiện đại.

Bộ điều chỉnh Ya-112A(xem sơ đồ hình 5) là đại diện điển hình của giải mạch cho bài toán điều chỉnh xung rời rạc của điện áp máy phát Ug bằng dòng điện kích thích Iv. Nhưng về thiết kế và thiết kế công nghệ, các bộ điều chỉnh điện áp điện tử được sản xuất hiện nay có sự khác biệt đáng kể.

Cơm. 5. Sơ đồ mạch ổn áp Ya-112A: R1...R6 - điện trở màng dày: C1, C2 - gắn tụ điện thu nhỏ; V1...V6 - điốt bán dẫn và bóng bán dẫn không đóng gói.

Đối với thiết kế của bộ điều chỉnh YA-112A, tất cả các điốt bán dẫn và triode của nó đều không được đóng gói và gắn bằng công nghệ lai trên nền gốm thông thường cùng với các phần tử màng dày thụ động. Toàn bộ bộ phận điều chỉnh được niêm phong.

Bộ điều chỉnh Ya-112A, giống như bộ điều chỉnh điện áp rung được mô tả ở trên, hoạt động ở chế độ (chuyển đổi) không liên tục, khi điều khiển dòng kích thích không phải là analog mà là xung rời rạc.

Nguyên lý hoạt động của bộ ổn áp Ya-112A của máy phát điện ô tô

Miễn là điện áp U g của máy phát không vượt quá giá trị xác định trước, tầng đầu ra V4-V5 ở trạng thái mở liên tục và dòng điện I trong cuộn dây kích từ phụ thuộc trực tiếp vào điện áp U g của máy phát (phần 0 -n trong Hình 3 và Hình 4). Khi tốc độ máy phát tăng hoặc tải của nó giảm, U g trở nên cao hơn ngưỡng đáp ứng của mạch đầu vào nhạy cảm (V1, R1-R2), diode zener đột phá và tầng đầu ra V4-V5 đóng lại thông qua bóng bán dẫn khuếch đại V2. Trong trường hợp này, dòng điện I trong cuộn dây kích thích bị tắt cho đến khi U g lại nhỏ hơn giá trị quy định U min. Do đó, khi bộ điều chỉnh hoạt động, dòng điện kích thích chạy qua cuộn dây kích thích không liên tục, thay đổi từ Iv = 0 đến Iv = Imax. Khi dòng điện kích thích bị cắt, điện áp máy phát không giảm ngay lập tức do có quán tính trong quá trình khử từ của rôto. Nó thậm chí có thể tăng nhẹ khi dòng tải máy phát giảm tức thời. Quán tính của các quá trình từ tính trong rôto và lực điện động tự cảm trong cuộn dây kích thích loại trừ sự thay đổi đột ngột về điện áp của máy phát cả khi bật và tắt dòng điện kích thích. Do đó, điện áp gợn sóng răng cưa U g của máy phát vẫn duy trì ngay cả khi có bộ điều chỉnh điện tử.

Logic để xây dựng sơ đồ mạch của bộ điều chỉnh điện tử như sau. V1 - diode zener có bộ chia R1, R2 tạo thành mạch cắt dòng điện vào I in ở U g > 14,5 V; bóng bán dẫn V2 điều khiển tầng đầu ra; V3 - diode chặn ở đầu vào của giai đoạn đầu ra; V4, V5 - các bóng bán dẫn mạnh mẽ của tầng đầu ra (bóng bán dẫn tổng hợp), mắc nối tiếp với cuộn dây kích thích (phần tử chuyển mạch FE cho dòng điện I V); Diode shunt V6 để hạn chế EMF tự cảm ứng của cuộn dây kích thích; Chuỗi phản hồi R4, C1, R3, đẩy nhanh quá trình cắt dòng kích thích I.

Bộ điều chỉnh điện áp thậm chí còn tiên tiến hơn là bộ điều chỉnh điện tử có thiết kế tích hợp. Đây là một thiết kế trong đó tất cả các thành phần của nó, ngoại trừ giai đoạn đầu ra mạnh mẽ (thường là bóng bán dẫn tổng hợp), đều được thực hiện bằng công nghệ vi điện tử màng mỏng. Các bộ điều chỉnh này rất nhỏ nên chúng hầu như không chiếm thể tích và có thể được lắp đặt trực tiếp trên vỏ máy phát điện trong giá đỡ chổi than.

Một ví dụ về thiết kế của IRI là bộ điều chỉnh BOSCH-EL14V4C, được lắp đặt trên các máy phát điện xoay chiều có công suất lên tới 1 kW (Hình 6).

Bộ điều chỉnh duy trì điện áp máy phát trong giới hạn nhất định để vận hành tối ưu các thiết bị điện có trong mạng trên xe. Tất cả các bộ điều chỉnh điện áp đều có các bộ phận đo lường, đó là cảm biến điện áp và bộ truyền động điều chỉnh nó.

Ô tô hiện đại sử dụng bộ điều chỉnh điện tử không tiếp xúc bán dẫn, theo quy luật, được tích hợp trong máy phát điện và kết hợp với cụm chổi than. Chúng thay đổi dòng điện kích thích bằng cách thay đổi thời gian bật cuộn dây rôto vào mạng cung cấp. Các bộ điều chỉnh này không bị điều chỉnh sai và không yêu cầu bất kỳ bảo trì nào ngoài việc giám sát độ tin cậy của các tiếp điểm.

Bộ điều chỉnh điện áp có đặc tính bù nhiệt - thay đổi điện áp cấp vào ắc quy, tùy thuộc vào nhiệt độ không khí trong khoang động cơ để sạc ắc quy một cách tối ưu. Nhiệt độ không khí càng thấp thì điện áp phải cung cấp cho pin càng lớn và ngược lại. Giá trị bù nhiệt đạt tới 0,01 V trên 1°C.

Nguyên lý hoạt động của bộ điều chỉnh điện áp

Điện áp của máy phát điện không có bộ điều chỉnh phụ thuộc vào tốc độ quay của rôto, từ thông được tạo ra bởi cuộn dây kích từ và do đó, cường độ dòng điện trong cuộn dây này và lượng dòng điện do máy phát điện cung cấp cho người tiêu dùng. Tốc độ quay và dòng điện kích thích càng cao thì điện áp máy phát càng lớn; dòng tải của nó càng lớn thì điện áp này càng thấp.

Chức năng của bộ điều chỉnh điện áp là ổn định điện áp khi tốc độ quay và tải thay đổi bằng cách tác động lên dòng điện kích thích. Bộ điều chỉnh điện tử thay đổi dòng điện kích thích bằng cách bật và tắt cuộn dây kích thích từ mạng lưới cung cấp, đồng thời thay đổi khoảng thời gian tương đối của cuộn dây kích thích. Nếu để ổn định điện áp cần giảm dòng điện kích thích thì thời gian chuyển mạch của cuộn dây kích thích giảm đi, nếu cần tăng thì tăng lên.

Thật thuận tiện để thể hiện nguyên lý hoạt động của bộ điều chỉnh điện tử bằng sơ đồ khá đơn giản của bộ điều chỉnh loại EE 14V3 của Bosch, như trong Hình 2. 5.6:

Cảm biến điện áp là một diode zener VD2. Khi đạt đến giá trị điện áp xác định, diode zener sẽ “ngắt” và dòng điện bắt đầu chạy qua nó. Điện áp được cung cấp cho diode zener VD2 từ đầu ra của máy phát “D+” thông qua bộ chia điện áp trên các điện trở R1 (R3 và diode VD1, có tác dụng bù nhiệt độ. Khi điện áp thấp, diode zener không truyền dòng điện và qua bóng đèn HL dòng điện đi đến cuộn dây kích thích của máy phát điện, khi điện áp đạt giá trị cực đại thì diode zener bị đứt và bộ phận điện tử ngừng cung cấp dòng điện cho cuộn dây kích thích (Hình 5.7).

Từ hình. Hình 5.6 thể hiện rõ vai trò của đèn HL trong việc giám sát tình trạng hoạt động của bộ máy phát điện (đèn giám sát điện tích trên bảng táp-lô của ô tô). Khi động cơ ô tô không chạy, việc đóng các tiếp điểm của công tắc đánh lửa SA cho phép dòng điện từ ắc quy GA chạy qua đèn này vào cuộn dây kích thích của máy phát điện. Điều này đảm bảo sự kích thích ban đầu của máy phát điện. Đồng thời, đèn sáng lên báo hiệu không có đứt mạch cuộn dây kích thích. Sau khi khởi động động cơ, điện áp gần như giống nhau xuất hiện ở các cực máy phát “D+” và “B+” và đèn tắt. Nếu máy phát điện không phát điện áp khi động cơ ô tô đang chạy, đèn HL tiếp tục sáng ở chế độ này, đó là tín hiệu máy phát điện bị hỏng hoặc dây đai dẫn động bị đứt. Việc đưa điện trở R vào bộ máy phát điện giúp mở rộng khả năng chẩn đoán của đèn HL. Nếu có điện trở này, trong trường hợp hở mạch trong cuộn dây kích từ khi động cơ ô tô đang chạy, đèn HL sẽ sáng lên.

Hiện nay, ngày càng có nhiều công ty chuyển sang sản xuất các tổ máy phát điện mà không cần thêm bộ chỉnh lưu cuộn dây kích thích. Trong trường hợp này, đầu ra pha của máy phát được đưa vào bộ điều chỉnh. Khi động cơ ô tô không chạy, không có điện áp ở đầu ra pha của máy phát và bộ điều chỉnh điện áp trong trường hợp này sẽ chuyển sang chế độ ngăn ắc quy phóng điện đến cuộn dây kích thích. Ví dụ, khi bật công tắc đánh lửa, mạch điều chỉnh sẽ chuyển bóng bán dẫn đầu ra của nó sang chế độ dao động, trong đó dòng điện trong cuộn dây kích từ nhỏ và có giá trị bằng một phần ampe. Sau khi khởi động động cơ, tín hiệu từ đầu ra pha máy phát sẽ chuyển mạch điều chỉnh sang hoạt động bình thường. Trong trường hợp này, mạch điều chỉnh còn điều khiển đèn để theo dõi tình trạng hoạt động của tổ máy phát điện.

Giới thiệu

Mục đích là nghiên cứu các thông số thiết kế và chẩn đoán của bộ điều chỉnh điện áp.

1. Xem xét thiết kế bộ điều chỉnh điện áp.

2. Nghiên cứu quy trình đấu nối máy phát điện và bộ điều chỉnh điện áp vào hệ thống lắp đặt.

3. Loại bỏ các thông số chẩn đoán của bộ điều chỉnh điện áp theo quy trình thực hiện công việc trong phòng thí nghiệm.

4. Đánh giá kết quả thu được.

5. Lập báo cáo về công việc đã thực hiện.

Lý thuyết

Nguyên lý hoạt động của bộ điều chỉnh điện áp

Bộ điều chỉnh điện áp duy trì điện áp của mạng trên bo mạch trong giới hạn quy định ở tất cả các chế độ vận hành - khi tốc độ rôto máy phát điện, tải điện và nhiệt độ môi trường thay đổi. Ngoài ra, nó có thể thực hiện các chức năng bổ sung - bảo vệ các bộ phận của bộ máy phát điện khỏi các tình trạng khẩn cấp và quá tải, tự động đưa mạch nguồn của bộ máy phát điện hoặc cuộn dây kích thích vào mạng trên bo mạch.

Theo thiết kế của họ, bộ điều chỉnh được chia thành bóng bán dẫn không tiếp xúc, bóng bán dẫn tiếp xúc và độ rung (bộ điều chỉnh rơle). Một loại bộ điều chỉnh bóng bán dẫn không tiếp xúc là bộ điều chỉnh tích hợp, được chế tạo bằng công nghệ lai đặc biệt hoặc bộ điều chỉnh nguyên khối - trên một tinh thể silicon duy nhất. Mặc dù có thiết kế đa dạng như vậy nhưng tất cả các bộ điều chỉnh đều hoạt động theo cùng một nguyên tắc.

Điện áp của máy phát phụ thuộc vào ba yếu tố - tốc độ quay của rôto, dòng tải và độ lớn của từ thông do cuộn dây kích từ tạo ra, phụ thuộc vào dòng điện trong cuộn dây này. Bất kỳ bộ điều chỉnh điện áp nào cũng chứa:

· một phần tử nhạy cảm nhận biết điện áp máy phát (thường là bộ chia điện áp ở đầu vào bộ điều chỉnh),

· Phần tử so sánh, trong đó điện áp máy phát được so sánh với giá trị tham chiếu,

· bộ điều chỉnh làm thay đổi cường độ dòng điện trong cuộn dây kích thích nếu điện áp máy phát khác với giá trị tham chiếu.

Trong các bộ điều chỉnh thực, đại lượng tham chiếu có thể không nhất thiết phải là điện áp mà là bất kỳ đại lượng vật lý nào duy trì giá trị của nó khá ổn định, ví dụ, lực căng lò xo trong bộ điều chỉnh dao động và bóng bán dẫn tiếp xúc.

Trong bộ điều chỉnh bóng bán dẫn, giá trị tham chiếu là điện áp ổn định của diode zener, mà điện áp máy phát được cung cấp thông qua bộ chia điện áp. Dòng điện trong cuộn dây kích từ được điều khiển bởi rơle điện tử hoặc điện từ.

Tốc độ rôto và tải máy phát thay đổi theo chế độ vận hành của xe và bộ điều chỉnh điện áp thuộc bất kỳ loại nào sẽ bù đắp cho tác động của sự thay đổi này lên điện áp máy phát bằng cách ảnh hưởng đến dòng điện trong cuộn dây kích từ. Trong trường hợp này, bộ điều chỉnh độ rung hoặc bóng bán dẫn tiếp điểm nối và ngắt nối tiếp một điện trở khỏi mạch cuộn dây kích thích (trong bộ điều chỉnh rung hai cấp, khi hoạt động ở giai đoạn thứ hai, nó “đoản mạch” cuộn dây này xuống đất), và một bộ điều chỉnh điện áp bằng bóng bán dẫn không tiếp xúc định kỳ kết nối và ngắt kết nối cuộn dây kích thích khỏi mạch điện.


Trong cả hai tùy chọn, sự thay đổi dòng điện kích thích đạt được bằng cách phân phối lại thời gian phần tử chuyển mạch của bộ điều khiển ở trạng thái bật và tắt.

Ví dụ, nếu phải tăng cường độ dòng điện kích thích để ổn định điện áp, thì trong bộ điều chỉnh độ rung và bóng bán dẫn tiếp điểm, thời gian bật của điện trở sẽ giảm so với thời gian nó tắt, và trong bóng bán dẫn bộ điều chỉnh, thời gian cuộn dây kích thích được bật trong mạch điện tăng lên tương ứng với thời gian tắt nó.

Trong bộ lễ phục. Hình 2.1 thể hiện ảnh hưởng của bộ điều chỉnh đến cường độ dòng điện trong cuộn dây kích từ đối với hai tốc độ rôto máy phát n1 và n2 và tốc độ quay n2 lớn hơn n1.

Ở tốc độ quay cao hơn, thời gian tương đối để bật cuộn dây kích thích sang mạch điện bằng bộ điều chỉnh điện áp bóng bán dẫn giảm, giá trị trung bình của dòng điện kích thích giảm và do đó đạt được sự ổn định điện áp.

Cơm. 2.1. Thay đổi dòng điện trong cuộn dây kích từ

ở tốc độ rôto khác nhau n(n2>n1)

ton và toff – thời gian rơle ở trạng thái bật và tắt tương ứng.

Khi tải tăng, điện áp giảm, thời gian bật tương đối của cuộn dây tăng và dòng điện trung bình tăng nên điện áp đặt máy phát hầu như không thay đổi.

Trong bộ lễ phục. Hình 2.2 trình bày các đặc tính điều khiển điển hình của tổ máy phát điện, cho thấy dòng điện trong cuộn dây kích từ thay đổi như thế nào với điện áp không đổi và sự thay đổi tốc độ quay hoặc dòng điện tải. Giới hạn dưới của tần số chuyển đổi bộ điều khiển là 25-30 Hz.

Cơm. 2.2. Sự phụ thuộc của điện áp và dòng điện máy phát trong cuộn dây kích từ vào tốc độ quay (a) và dòng điện tải (b)