13. Основные схемы регуляторов напряжения

На автомобилях применяют регуляторы напряжения дискретного действия. Как только напряжение генератора превышает заданное значение, регулятор напряжения "разрывает" цепь электроснабжения обмотки возбуждения и создает в ней дополнительное сопротивление. В результате сила тока возбуждения и напряжение генератора начинают уменьшаться. При заданном нижнем уровне напряжения регулятор вновь замыкает цепь питания обмотки возбуждения, и напряжение генератора повышается. Далее процессы переключения периодически повторяются.

В вибрационном регуляторе 1 напряжения эталонной величиной является сила натяжения пружины 5, отжимающей якорь 4 реле от его сердечника 6. Измерительный элемент регулятора - обмотка на сердечнике магнитопровода. Она воспринимает напряжение генератора. У регулятора РР380 имеются две пары контактов (размыкающие 2 и замыкающие 3), с помощью которых осуществляется двухступенчатое регулирование.

После пуска двигателя частота вращения ротора генератора уве­личивается, напряжение возраста­ет. Соответственно возрастает сила тока в обмотке регулятора напряжения, магнитный поток в магнитопроводе и сила, с которой якорь 4 электромагнита притяги­вается к сердечнику. Контакты 2 размыкаются, когда сила притяжения якоря 4 к сердечнику 6 превысит препятствующую этому силу натяжения пружины 5. При размыкании контактов 2 в цепь обмотки возбуждения включается добавочный резистор R_Д, сила тока возбуждения и напряжение генератора уменьшаются. Когда напряжение становится ниже регулируе­мой величины, пружина возвращает якорь в исходное положение.

Контактно-транзисторные регуляторы напряжения: Основное преимущество контактно-транзисторных регуляторов перед вибрационными - большой срок службы контактных пар. В контактно-транзисторных регуляторах основной ток возбуждения повышенной силы проходит через силовой транзистор. Функция контактной пары электромагнитного реле сводится к коммутации тока управления транзистором небольшой силы, который работает в режиме ключа. Контакты электромагнита, включенные в цепь базы транзистора, выполняют функции органа управления. Чувствительным элементом регулятора напряжения является обмотка электромагнита, находящаяся под напряжением генератора.

При напряжении генератора, меньшем регулируемого, контакты замкнуты, а благодаря наличию тока базы транзистор открыт. При напряжении генератора больше регулируемого электромагнит преодолевает сопротивление пружины и контакты замыкаются, шунтируя переход эмиттер-база. Транзис­тор запирается, а сопротивление цепи возбуждения увеличивает­ся, так как ток возбуждения дол­жен проходить через добавоч­ный резистор. Уменьшение силы тока возбуждения вызывает уменьшение магнитного потока, ЭДС и напряжения генератора. Это, в свою очередь, приводит к ослаблению усилия электро­магнита, и в какой-то момент контакты размыкаются.

Бесконтактные транзисторные регуляторы напряжений: Основу составляют транзисторные реле с эмиттерной и коллекторной обратной связью. Измерительным органом регулятора является цепь RI-R2-R-VDI, регулирующим устройством - транзисторное реле с эмиттерной обратной связью (транзисторы VT1, VT2, диод VD2, резисторы R3, R4 и резистор обратной связи R_oc ). Транзисторное реле нагружено обмоткой W1 возбуждения генератора, шунтированной диодом VD3.