![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Устройство контактно-транзисторных реле-регуляторов
1. Цель работы Изучение устройства и принципа действия автотранспортного контактно-транзисторного реле-регулятора (на примере реле-регулятора РР 362).
2. Краткие сведения Контактно-транспортный реле-регулятор РР 362 предназначен для регулирования напряжения генератора переменного тока в 12-вольтовой системе электрооборудования и состоит из следующих основных функциональных элементов: - регулирующего элемента - полупроводникового германиевого транзистора; - управляющего электромагнитного регулятора напряжения; - электромагнитного реле защиты транзистора от коротких замыканий в цепи возбуждения генератора. Принципиальная схема контактно-транзисторного реле-регулятора РР 362 представлена на рис. 4.1. Регулятор напряжения и реле защиты имеют аналогичную конструкцию и представляют собой электромагнитное реле клапанного типа. Магнитная система регулятора напряжения и реле защиты включает в себя П-образное ярмо, сердечник с обмоткой и якорей. Сердечник, якорек и ярмо изготовлены из малоуглеродистой стали и являются магнитопроводом. Электромагнитный регулятор напряжения имеет две пары контактов KV1: 1 и KV1: 2. Верхняя пара контактов KV1: 1 в нерабочем состоянии, постоянно замкнута. Подвижной контакт регулятора напряжения и реле защиты (контакт якоря) электрически соединен с корпусом (магнитопроводом) реле. Обмотка регулятора напряжения KV1, выполненная из провода марки ПЭТВ, диаметром 0, 29 мм имеет 1240 витков, сопротивление 17 Ом. Для повышения частоты переключения транзистора VT в схему введено сопротивление обратной связи R4= 240 Ом. Для компенсации влияния температуры окружающей среды на уровень регулируемого напряжения генератора обмотка регулятора напряжения KV1 включена через термокомпенсирующее сопротивление RK =15 Ом намотанное проводом диаметром 0, 3 мм, содержащее 82 витка, к общей точке ускоряющего сопротивления R1 и добавочного сопротивления R2. Ускоряющее сопротивление R1, равное 4, 5 Ома, выполнено из провода марки ПЭК, диаметром 0, 3 мм, содержит 23 витка. Рис. 4.1. Электрическая схема контактно-транзисторного реле-регулятора РР 362: KV1 – обмотка регулятора напряжения; RK – сопротивление термокомпенсирующее; R1 – сопротивление ускоряющее; R2 – сопротивление добавочное; KV1: 1, KV1: 2 – контакты регулятора напряжения; KV2: 1 - контакты реле защиты; VT – транзистор; VD1 - диод смещения; VD2 – диод гасящий; КV2 – обмотка реле защиты; R3 – сопротивление базы; R4 - сопротивление обратной связи; В3, Ш, М – клеммы реле-регулятора.
Добавочное сопротивление представлено резистором типа МЛТ-2 и составляет 62 Ома. На сердечнике электромагнита реле защиты расположена обмотка KV2, которая включена через нормально-замкнутые контакты KV1: 1 и диод смещения VD1 параллельно транзистору VT. Обмотка реле защиты KV2, как и обмотка регулятора напряжения KV1, наматывается проводом марки ПЭТВ, диаметром 0, 29 мм, имеет 1240 витков и сопротивление 17 Ом. В отсеке, отделенном от блока электромагнитных реле перегородкой, имеющейся на внутренней части крышки, выполненной литьем из цинкового сплава, расположены транзистор VT типа П 217 и два диода - диод смещения VD1 типа Д 242 и гасящий диод VD2 типа КД 202. Транзистор VT, который для лучшего охлаждения крепится на теплоотводе, работает в режиме ключа и управляется нормально-разомкнутнми серебряными контактами регулятора напряжения KV1: 2. В цепь базы транзистора для обеспечения необходимой степени его насыщения включено сопротивление R3 величиной 40 Ом. Диод смещения VD1 служит для обеспечения необходимой величины запирающего напряжения на входе транзистора и моменты его запертого состояния, когда контакты КV1: 2 замыкаются. Защита транзистора VT от перенапряжений, обусловленных индуктивностью обмотки возбуждения генератора, обеспечивается гасящим диодом VD2, включенным параллельно обмотке возбуждения. Регулятор напряжения, реле защиты и теплоотвод транзистора крепятся на текстолитовой панели, устанавливаются в корпусе реле-регулятора, выполненном методом литья из цинкового сплава ЦАМЧ-1, и сверху закрываются крышкой. В блоке электромагнитных реле под панелью расположены сопротивления. Крышка над блоком полупроводниковых элементов имеет отверстия (жалюзи) для улучшения условий отвода тепла от транзистора. Между крышкой и основанием расположена уплотнительная резиновая прокладка. На реле-регуляторе РР 362 имеются две клеммы: клемма Ш, которая соединяется с обмоткой возбуждения генератора через клемму Ш на генераторе, и клемма В3 (плюсовой вывод реле-регулятора), соединяющаяся через контакты включателя зажигания с плюсовой клеммой генератора. Это сделано для того, чтобы при не работающем двигателе (при отключенном включателе зажигания) не было бы разряда аккумуляторной батареи через реле-регулятор на обмотку возбуждения генератора. Масса М (минусовой вывод, выполненный в виде винта) реле-регулятора соединена с массой (минусовым выводом) генератора. Принцип действия регулятора напряжения и реле защиты заключается в следующем: В нерабочем состоянии нижняя пара контактов регулятора напряжения KV1: 2 и контактная пара реле защиты KV2: 1 за счет усилия пружин находятся в разомкнутом состоянии. При малой частоте вращения ротора генератора, когда напряжение его ниже величины регулируемого напряжения (13, 8…14, 6 В), германиевый транзистор VT открыт и сопротивление его перехода эмиттер-коллектор осень мало. Через обмотку возбуждения генератора протекает ток возбуждения, который замыкается по цепи: клемма В3, диод смещения VD1, переход эмиттер-коллектор транзистора VT, клемма Ш, обмотка возбуждения генератора и масса. В этом случае величина тока возбуждения определяется в основном только сопротивлением обмотки возбуждения генератора. Одновременно ток протекает и по цепи обмотки регулятора напряжения и по цепи реле защиты. После диода смещения VD1 часть тока ответвляется по пути: ускоряющее сопротивление R1, обмотка регулятора напряжения KV1, термокомпенсирующее сопротивление RK, масса, а также ток протекает через замкнутые контакты KV1: 1 регулятора напряжения на обмотку реле защиты KV2. однако контакты реле защиты остаются в разомкнутом состоянии, так как величина тока в обмотке KV2 ограничена сопротивлением обмотки возбуждения и недостаточна для необходимого намагничивания сердечника реле-защиты и притяжения его якорька. При достижении генератором напряжения, равного регулируемому напряжению, электромагнитное усилие, создаваемое ампервитками обмотки регулятора напряжения KV1, преодолевает усилие пружины. Якорек реле притягивается к сердечнику и контакты КV1: 2 замыкаются. При этом на базу транзистора VТ подается положительный потенциал, превышающий потенциал эмиттера на величину падения напряжения на диоде смещения VD1 за счет протекания через него тока, и транзистор VT надежно запирается. При запирания транзистора в цепь обмотки возбуждения последовательно включается ускоряющее сопротивление R1 и добавочное сопротивление R2, ток возбуждения генератора резко уменьшается и напряжения генератора снижается. Последнее приводит к размыканию контактов KV1: 2 регулятора напряжения и транзистор VT снова открывается. В дальнейшем вес процесс замыкания и размыкания контактов KV1: 2 электромагнитного регулятора напряжения периодически повторяется, что и обеспечивает регулирование напряжения генератора в необходимых пределах 13, 8...14, 6 В. В случае короткого замыкания клеммы Ш массу обмотка возбуждения обесточивается. Напряжение генератора снижается практически до нуля и под действием усилия пружины контактная пара регулятора напряжения KV1: 1 замыкается, включая обмотку реле защиты KV2 под напряжение аккумуляторной батареи. Реле зашиты срабатывает, замыкая контакты KV2: 1. Транзистор VT переключается в состояние отсечки. Контакты реле защиты KV2: 1 будут оставаться в замкнутом состоянии до тех пор, пока не будет устранено короткое замыкание в цепи обмотки возбуждения генератора. После устранения короткого замыкания ток в обмотке реле защиты KV2, замыкающийся теперь через обмотку возбуждения, резко снижается, контакты KV2: 1 размыкаются и реле защиты возвращается в исходное состояние. Контактно-транзисторный регулятор напряжения по сравнению с контактно-вибрационным обеспечивает повышенную надежность и долговечность работы при больших значениях тока возбуждения генератора, так как через контакты проходит ток управления транзистора (0, 1...0, 2 А) и практически отсутствует износ контактов. Недостатком контактно-транзисторного регулятора напряжения является разрегулировка - изменение величины регулируемого напряжения и эксплуатации из-за старения упругих элементов электромагнитного регулятора (якорька, пружины и др.).
3. Учебные пособия, приспособления и инструменты. 3.1. Реле-регуляторы, отдельные узлы и детали реле-регуляторов, учебные плакаты. 3.2. Приспособления и инструменты - отвертка, торцовый ключ, пинцет, паяльник, лгун, тестер.
4. Порядок проведения работы 4.1. Изучить устройство регулятора напряжения, реле защиты и реле-регулятора в сборе. 4.2. Изучить принцип работы регулятора напряжения и реле защиты. 4.3. Произвести разборку реле-регулятора. 4.4. Замерить тестером сопротивление обмотки регулятора напряжения. 4.5. Ознакомиться с магнитной системой регулятора напряжения. 4.6. Ознакомиться с электрической схемой соединения элементов (транзистора и диодов) панели теплоотвода. 4.7. Нарисовать электрическую монтажную схему соединения элементов (электромагнитов и сопротивлений) панели в сборе. 4.8. Произвести сборку реле-регулятора в последовательности, обратной разборке. 4.9. Отрегулировать с помощью щупов зазоры в узлах регулятора напряжения: - зазор между якорем и сердечником при разомкнутых контактах (1, 4...1, 5 мм); - зазор между контактами (0, 2...0, 3 мм).
5. Оформление отчета Отчет по выполненной работе должен содержать: 5.1. Тип изучаемого реле-регулятора и его краткая техническая характеристика. 5.2. Краткое описание устройства и принципа работы реле-регулятора. 5.3. Электрическая схема контактно-транзисторного реле-регулятора. 5.4. Эскиз магнитной цепи регулятора напряжения. 5.5. Назначение и технические характеристики полупроводниковых приборов и других элементов реле-регулятора. 5.6. Преимущества и недостатки контактно-транзисторного реле-регулятора.
6. Контрольные вопросы 6.1. Как устроено контактно-транзисторный реле-регулятор? 6.2. Объясните назначение полупроводниковых диодов в реле-регуляторе. 6.3. Как производится регулировка величины регулируемого напряжения? 6.4. Как работает реле защиты? 6.5. Укажите преимущества контактно-транзисторного регулятора напряжения по сравнению с контактно-вибрационным регулятором. 6.6. Какие материалы применяют в реле-регуляторе и какие требования к ним предъявляют? 6.7. Какой тип транзистора используется в реле-регуляторе и каковы его основные параметры? 6.8. В каком режиме работает транзистор? 6.9. Как осуществляется охлаждение полупроводниковых элементов в реле-регуляторе? 6.10. Укажите на схеме путь тока возбуждения при разомкнутой нижней паре контактов регулятора напряжения. 6.11. Укажите на схеме путь тока возбуждения при замкнутой нижней паре контактов регулятора напряжения.
|