Jännitteen säädin

Jännitteen säädin on laite, jonka avulla voit säilyttää vakiojännitteen kuluttajapiirissä.Käyttöolosuhteista ja tehtävistä riippuen mallit eroavat toisistaan. On olemassa useita ryhmiä: sähkömekaaniset, elektroniset, induktio-, kompensoidut muuntajat.

Sähkömekaanisen tyypin jännitesäätimet

Harkitse, miten virta syntyy autossa. Tällöin sähkömekaaninen jännitteen säädin havaitsee utelias toimintaperiaatteen, joka poikkeaa edellä kuvatusta. Aluksella on kolmivaiheinen generaattori, jonka jännite korjataan Larionov-järjestelmällä( katso katsaus diodisillasta).Piiri on koottu herätyskäämityksellä, jota virtaa laite. Moottori pyörii akselia, jo taajuudella 800 - 1000 kierrosta minuutissa, jännite ylitetään nimellisarvon yli. EMF: n amplitudi riippuu:

1. Virityssylinterin virtalähde.
2. Ankkurin nopeus.
3. Sisäverkon nykyinen kulutus.

Nopeus vaihtelee jatkuvasti, eikä vaihteistoa yleensä ole säädettävissä.Virrankulutusta muutetaan suuruusluokalla. On selvää, että kuvatuissa olosuhteissa on välttämätöntä varmistaa parametrien stabiilisuus. Mitä ja mitä jännitteen säädin vaihtaa virtalähteen käämitystä.Jännitteen ylittäminen optimaalisesti vain 10 prosentilla johtaa akun käyttöiän 2–2,5-kertaiseen vähenemiseen. Sääntelyviranomaisen työn seurauksena poikkeama nimellisestä ei ylitä kolmea prosenttia ja pysyy normaalina.

Jännitteen tulisi olla hieman suurempi kuin akun jännite. Määritetty parametri riippuu ympäristön lämpötilasta. On selvää - elektrolyytin tiheyden muuttaminen. Lisäksi jännite olisi nostettava 0,2 - 0,5 V vanhojen paristojen kohdalla, jolloin levyjen aktiivinen kerros tuhoutuu sulfaatiosta johtuen. Elektrolyyttitaso tekee sen vähän: laskulla on tarkoitus vähentää latausjännitettä 0,2 - 0,3 V. Vaatimuksia on paljon, jokainen vika johtaa epämiellyttäviin seurauksiin.

Jännitteen säätimen avulla voit ylläpitää parametreja oikealla tasolla, asettaa jännitteen reostaatin kautta. Jotkut autoilijat kantavat laitteen myös ohjaamoon säätääkseen laitetta poistumatta matkustamosta. Optimaalisissa akun latausolosuhteissa syntyy kuitenkin valaistuslaitteiden epäedullisia toimintatapoja, käyttöikä lyhenee 2-3 kertaa. Valaisinketjussa on suositeltavaa sisällyttää vastukset, jotka muodostavat 10% nimellisestä valaistuksesta. Toimintatilan oikeellisuus on mahdollista määrittää jännitteen pudotuksen kautta( 1,2 V).

Kun käytät akkua, ajovalot hohtavat hieman himmennintä.Autojännitteen säädin on tandem:

1. Täytäntöönpanomekanismi releen muodossa, jossa on maksimi- ja paluuvirran rajoitin.
2. -seurantapiiri.

Auton jännitteensäätimen toimintaperiaate on yksinkertainen. Alkuperäisessä tilassa ylimääräinen virta kulkee laitteen läpi generaattorin herätekäämitykseen, kosketin pidetään jousella. Kun jännite ylittää potentiometrin( reostaatin) asettaman kynnysarvon, induktiokela vetää kiristysvoiman ja releen kytkimet. Virityskierron piirissä oleva virta syötetään vastuksen kautta, jonka vuoksi järjestelmä palaa takaisin tilaan.

Rele kytketään jatkuvasti päälle ja pois päältä, jolloin saadaan tarvittavat parametrit. Se toimii kuin avain, on edullista vaihtaa rele elektronisilla avaimilla käyttöiän lisäämiseksi.Äkilliset jännitejännitteet tasoittuvat EMF-virityksessä herätekelassa. Siksi muutokset tapahtuvat sujuvasti, mikä on itse asiassa tarpeen. Huomaa, että jos ero nousee voimakkaasti( johtuen siitä, ettei virityskäämityksen kentässä ole vastusta), syntyy kipinöitä, jotka aiheutuvat takaisesta EMF: stä.

Tarkasteltavien säätimien tyyppi kuuluu sähkömekaaniseen. Huolimatta kaikista temppuja( käytön lisääntyminen, lämmön kompensointi) tällaiset laitteet eivät pysty tarjoamaan erinomaisia ​​parametreja. Säätöprosessi on monimutkainen, lisäksi parametrit muuttuvat ainakin kolmesta syystä( ennaltaehkäisevää huoltoa tarvitaan 10–15 tuhatta kilometriä ajettaessa):

• -ravistelu muuttaa asteittain potentiometrin asetuksia;
• -relekoskettimet palavat kipinöimästä, mikä lisää vastusta muuttamalla generaattorin herätekäämivirtaa;
• venytysstabiilijousi.

Suurimman ja paluuvirran raja-arvot

Täytettäessä voimakkaasti tyhjentynyttä akkua tai samanaikaisesti kytkemällä kaikki auton kuluttajat, herätyskäämitys tai armeija voidaan hävittää.Tavanomaisessa tapauksessa virta ei ylitä 18-20 A, joka 12 V: n jännitteellä vastaa hieman yli 200 watin tehoa. Suojaussuunnitelma suoritetaan sähkömekaanisella kuviolla. Tämä on jousikuormitteinen rele, kun virta ylittää enimmäiskynnyksen, heittää koskettimet, vetämällä ytimen induktanssin magneettikenttään.

Vastus on kytketty virityskierukkapiiriin, jolloin se häviää osan mahdollisesta erosta sen vastuksen suhteen. Tämä aiheuttaa virran vähenemisen. Sitten virtaus luonnollisesti pienenee, koskettimet suljetaan uudelleen. Rele toimii samalla tavalla kuin edellinen, mutta se on konfiguroitu eri tavalla ja toimii harvemmin.

Tällainen suojaus voi epäonnistua, kun oikosulku muodostuu tai nopeus kasvaa voimakkaasti. Virranrajoittimien elektroninen piiri vapautetaan osoitetuista haitoista.

-peruutusvirta estää akun purkauksen generaattorikäämitysten kautta. Sammuttaa akun, kun generaattorin jännite on liian pieni( 11,8 - 13 V).Koko ajan, kun generaattori on käynnissä, virta virtaa rinnakkaisen käämityksen läpi. Kun jännite ylittää kynnyksen, akku on kytketty lataamaan. Rele on järjestetty taitavasti, se sisältää kaksi käämitystä:

1. Sarja, joka on kytketty piiriin generaattorin ja haaroitusjohdon välillä akkuun.
2. Rinnakkainen käämitys kytketään päälle haarautumisen jälkeen, mutta ennen lataamista.

Tämän seurauksena, kun generaattori on kytketty päälle, akku erotetaan siitä avoimella koskettimella. Kun molempien käämien läpi virtaava virta kasvaa, kelakenttä kasvaa. Kun kynnysarvo on saavutettu, rele sulkeutuu ja akku alkaa latautua. Jos jännite laskee, akku on tyhjä.Lisäksi sarjarullauksessa virta johdetaan nyt generaattoriin( potentiaali on alempi siellä) ja samansuuntaisessa virtauksessa samaan suuntaan. Tämän seurauksena puoli vaivaa ei kykene pitämään ydintä, ja se rikkoo yhteyden generaattoriin. Aluksen virtalähde tulee akuista.

Kun saavutat vauhtia, tilanne toistuu uudelleen. Jossain vaiheessa generaattorin potentiaali ylittää akun jännitteen, ja verkko alkaa syöttää täältä.Molempien käämien kautta virtaa täysi suora kuormitusvirta, koskettimet ovat kiinni, akku latautuu. Ja niin edelleen. Edellä mainittujen sähkömekaaniseen releeseen liittyvien haittojen lisäksi akun jännitteen vaihtelu vaikuttaa säätimeen. Jännitteensyöttö alkaa voimakkaasti käynnistettäessä käynnistin ilmeisistä syistä.

Kaupungin ympäri ajettaessa havaitaan kielteinen vaikutus. Releen avaaminen vaatii virran 6 A, joka on kolmasosa kaikista kustannuksista. Usein tapahtuneen toiminnan seurauksena akku purkautuu erittäin nopeasti. Tämä vähentää akun käyttöikää.

Elektroniset jännitesäätimet

Kotitalouskäyttöön tarkoitetut sähkömekaaniset jännitesäätimet poikkeavat hieman edellä kuvatuista, mutta ydin on sama: useiden releiden ohjattu kytkentä.Tässä tapauksessa muuntajan käämitys kääntyy. Elektromekaanisten säätimien plus on signaalinvaihdon käsittelyn ja tarkkuuden nopeus. Tämä on ainoa syy laitteiden löytämiseen markkinoilla tänään. Joskus niitä kutsutaan värähteleviksi.

Tarkastellaan nyt sähköisiä malleja. Listaa lyhyet komponenttivaiheet:

1. Peruutusvirtausrele. Yksinkertaisimmassa tapauksessa tämä on tavallinen diodi, joka on sijoitettu generaattorin ja akun välille. Käänteinen virta tässä tapauksessa on määritelmän mukaan mahdotonta. Kun tämä lataus diodijännitteessä laskee 0,5 V, jos laite on germanium ja 1 V, jos - pii. Lähtöteho voidaan laskea kertomalla tämä arvo kulutetulla virralla 20 A( yhteensä 10 - 20 W).Erilliset diodit on jäähdytettävä samoin kuin Larionovin silta. Tietenkin ei ole huonoa soveltaa tässä tapauksessa tyypillistä ratkaisua pulssivirtalähteille: aseta Schottky-diodi. Mutta vaikka ilman tätä, huomataan, että rele laskee enemmän - 1,5 - 2 V( jos koskettimet ovat puhtaita).
2. Vastus ja zener-diodi ovat herkkiä elementtejä, jotka asettavat transistorin kytkentätilan. Tämä on rinnakkaistyyppinen stabilointiaine, pääasiallinen haittapuoli on jatkuva energian tuhlaaminen. Jakajan läpi virtaa generaattorin alusta loppuun päätä, eikä arvo vastaa transistorin pohjavirtaa. Mutta ketju eroaa uskomattomasta yksinkertaisuudesta. On huomattava, että jännitehäviö transistorikytkimen poikki on huomattava, ja se vaatii esimerkiksi jäähdyttimen pakottavan jäähdytyksen.

On selvää, että suurin virranrajoitin voi toimia jännitteen säätöpiirin mukaisesti. Samanlainen jakaja asettaa transistorikytkimen toimintatilan, joka määrittää virityskäämityksen virransyötön. Usein käytetään yksinkertaisia ​​diodeja, joiden kautta kuormavirta kulkee. Transistorin toimintapiste valitaan siten, että kun virta ylittää 18–20 A ja jännitehäviö diodien yli nousee 1,5–2 V: iin( virta-jännitteen ominaispiirteen mukaisesti), vastaava resistiivinen jakaja. Transistori ohjaa muita tehokytkimiä, jotka rajoittavat suoraan generaattorin virityskäämityksen virtaa. Kuvattu järjestelmä ei suojaa oikosulkuilta, mutta täyttää positiivisesti moottorin kierrosnopeuden kasvun.

Kahden tai useamman diodin rinnakkaisliitännän kautta kulkeva virta pienenee, pienenee ja jännite laskee. Joskus se on kannattavaa. Ja kaikki ei ole niin huono, että diodien vastus on. Joskus silikonidiodien merkittävää laskua voidaan käyttää samanaikaisesti maksimivirran rajoittamiseksi( vastuksen sijasta).Tämän materiaalin käyttö edellyttää korkeampaa sallittua lämpötilaa. Piin voi kestää jopa 150 astetta. Muuten, lämpötilan kasvaessa pienentää diodien vastusta.

Stabilisaattorin lämpökompensointiin voidaan käyttää kahden zener-diodin peräkkäistä kytkentää.Tällöin lämpötila- kertoimet ovat vastakkaiset merkissä ja yhtä suuret. Huomattakoon lisäksi, että usein napsautusreleitä käytetään autoverkossa ei vahingossa. Tämä on välttämätöntä, jotta silmä ei huomaa välkkymisen vaihtamista. Siksi taajuus ei ole pienempi kuin 25 Hz. Ja kun puristus johtuu käämityksen induktiosta, perhosvaikutus muuttuu merkityksettömäksi.

Toivomme, että saadut tiedot jännitteensäätimistä osoittautuivat hyödyllisiksi ja kiinnostaviksi. Uskomme myös, että annettujen varojen luettelo ei ole vielä täydellinen. Ei kerrottu termistoreiden ja varistoreiden käytöstä, mutta tieto on rajallinen, ja vain tietämättömyys on rajaton.