Regulator de tensiune

Regulatorul de tensiune este un dispozitiv care vă permite să mențineți o tensiune constantă în circuitul de consum.În funcție de condițiile de utilizare și de sarcini, desenele diferă.Există un număr de grupuri: transformatoare electromecanice, electronice, inducție, compensate.

Regulatoare de tensiune de tip electromecanic

Luați în considerare modul în care curentul este generat într-o mașină.Aici, regulatorul de tensiune electromecanic detectează un principiu curios de funcționare care diferă de cel descris mai sus. La bord este un generator trifazat, a cărui tensiune este rectificată de schema Larionov( a se vedea revizuirea despre puntea diodă).Circuitul este asamblat cu o înfășurare de excitație alimentată de dispozitiv. Motorul rotește arborele, deja la o frecvență de 800 - 1000 rotații pe minut, tensiunea este depășită peste valoarea nominală.Amplitudinea EMF depinde de:

1. Alimentarea curentă a înfășurării de excitație. Viteza de ancorare
2. .
3. Consumul curent al rețelei de bord.

Viteza este variabilă constant, iar cutia de viteze, de regulă, nu este reglabilă.Consumul curent se modifică cu un ordin de mărime. Este clar că în condițiile descrise este necesar să se asigure stabilitatea parametrilor. Ce face și regulatorul de tensiune, schimbând bobina de alimentare curentă.Depășirea tensiunii peste cea optimă cu numai 10% duce la o reducere de 2-2,5 ori a duratei de viață a bateriei. Ca urmare a activității autorității de reglementare, devierea de la valoarea nominală nu depășește trei procente și rămâne normală.

Tensiunea ar trebui să fie ușor mai mare decât tensiunea bateriei. Parametrul specificat depinde de temperatura ambiantă.Este clar - schimbarea densității electrolitului.În plus, tensiunea ar trebui să fie mărită cu 0,2 - 0,5 V pentru bateriile vechi, unde stratul activ al plăcilor este distrus datorită sulfării. Nivelul electrolitului are un bit: cu o scădere se presupune că se reduce tensiunea de încărcare cu 0,2 - 0,3 V. Există o mulțime de cerințe, fiecare eșec conduce la consecințe neplăcute.

Regulatorul de tensiune vă permite să mențineți parametrii la nivelul corect, setați tensiunea printr-un reostat. Unii autostrăzi transportă dispozitivul în cabină pentru a regla dispozitivul fără a părăsi cabina. Cu toate acestea, în condiții optime de încărcare a bateriei, sunt create moduri dezavantajoase de funcționare a dispozitivelor de iluminat, durata de viață este redusă de 2 până la 3 ori.În mod consecvent, în lanțul lămpilor se recomandă să se includă rezistențe care reprezintă 10% din iluminarea nominală.Este posibil să se determine corectitudinea modului de operare prin scăderea tensiunii peste rezistența( 1,2 V).

Când funcționați de la o baterie, farurile se vor aprinde puțin. Regulatorul de tensiune al autovehiculului este un tandem:

1. Mecanismul executiv sub forma unui releu cu limitator de curent maxim și invers.
2. Circuit de urmărire.

Principiul de funcționare al regulatorului de tensiune al autovehiculului este simplu.În starea inițială, un curent suplimentar trece prin dispozitiv la bobina de excitație a generatorului, contactul fiind ținut de arc. Atunci când tensiunea depășește valoarea pragului setată de potențiometru( reostat), bobina de inducție trage forța de tensionare, iar releul comută.Curentul din circuitul înfășurării de excitație este alimentat printr-un rezistor, datorită căruia sistemul revine la modul.

Releul este pornit și oprit în mod constant, furnizând parametrii necesari. Funcționează ca o cheie, este avantajos să înlocuiți releul cu chei electronice pentru a crește durata de viață.Tensiunile de tensiune abrupte sunt compensate EMF în bobina de excitație. Prin urmare, schimbările apar fără probleme, ceea ce, de fapt, este necesar. Rețineți că dacă diferența crește puternic( datorită absenței unui rezistor în câmpul de înfășurare a excitației), apar scântei, cauzate de EMF din spate.

Tipul de regulatoare considerat aparține electromecanicului.În ciuda tuturor trucurilor( creșterea frecvenței de operare, compensarea termică), astfel de dispozitive nu pot oferi parametri excelenți. Procesul de reglare este complicat, în plus, parametrii se modifică din cel puțin trei motive( întreținerea preventivă este necesară după 10-15 mii de run):

• tremura treptat modifică setările potențiometrului;Contactele releului
• ard de la scânteiere, ceea ce mărește rezistența prin schimbarea curentului de bobinaj de excitație al generatorului;
• arc stabilizator de întindere.

Limitatori ai curentului maxim și invers

La umplerea unei baterii descărcate puternic sau la pornirea simultană a tuturor consumatorilor de mașină, bobina de excitație sau armătura poate fi distrusă.În cazul obișnuit, curentul nu depășește 18-20 A, care la o tensiune de 12 V echivalează cu o putere de puțin peste 200 de wați. Schema de protecție este realizată pe un model electromecanic. Acesta este un releu încărcat cu arc, în momentul în care curentul depășește pragul maxim, aruncând contactele, tragând miezul într-un câmp magnetic de inductanță.

Un rezistor este pornit în circuitul de înfășurare de excitație, absorbând o parte din diferența de potențial asupra rezistenței sale. Aceasta determină o scădere a curentului. Apoi debitul natural scade, contactele sunt închise din nou. Releul funcționează similar celui anterior, dar este configurat diferit și funcționează mai puțin frecvent.

O astfel de protecție poate eșua atunci când se formează un scurtcircuit sau o creștere bruscă a vitezei. Circuitul electronic al limitatoarelor de curent este eliberat de dezavantajele indicate.

Relay Current Relay blochează descărcarea acumulatorului prin înfășurările generatorului. Se stinge bateria când tensiunea generatorului este prea mică( 11,8 - 13 V).În timp ce generatorul funcționează, curentul curge prin înfășurarea paralelă.Când tensiunea depășește pragul, bateria este conectată la încărcare. Releul este aranjat în mod inteligent, conține două înfășurări:

1. Serial conectat de-a lungul circuitului dintre generator și cablajul ramificației la baterie.
2. Bobina paralelă este pornită după ramificare, dar înainte de încărcare.

Ca rezultat, atunci când generatorul este pornit, bateria este separată de acesta printr-un contact deschis. Deoarece curentul care curge prin ambele înfășurări crește, crește câmpul bobinei. Când se atinge pragul, releul se închide și bateria începe să se încarce. Dacă tensiunea scade, acumulatorul este descărcat. Mai mult decât atât, într-o înfășurare serioasă, curentul este îndreptat acum către generator( potențialul este mai jos acolo), iar într-o înfășurare paralelă curge în aceeași direcție. Ca rezultat, jumătate din efort nu este capabil să mențină nucleul și el rupe conexiunea cu generatorul. Alimentarea de la bord provine de la baterii.

Pe măsură ce câștigați impuls, situația se repetă din nou. La un moment dat, potențialul generatorului depășește tensiunea bateriei, iar rețeaua începe să se alimenteze de aici. Prin ambele înfășurări curge un curent complet încărcat direct, contactele sunt închise, bateria se încarcă.Și așa mai departe. Pe lângă dezavantajele de mai sus inerente unui releu electromecanic, regulatorul este afectat de variabilitatea tensiunii bateriei. Tensiunea se accentuează brusc la pornirea unui starter din motive evidente.

Se observă un efect negativ atunci când conduceți orașul. Deschiderea unui releu necesită un curent de 6 A, ceea ce reprezintă o treime din toate costurile. Ca rezultat al operării frecvente, acumulatorul se descarcă extrem de rapid. Aceasta reduce durata de viață a bateriei.

Regulatoare electronice de tensiune

Regulatoarele electromecanice de tensiune pentru uz casnic sunt ușor diferite de cele descrise mai sus, însă esența este aceeași: comutarea controlată a mai multor relee.În acest caz, numărul de viraje ale transformării se modifică.Un plus al regulatoarelor electromecanice este viteza de prelucrare a semnalului și precizia. Acesta este singurul motiv pentru descoperirea dispozitivelor de pe piață astăzi. Uneori se numesc vibratoare.

Considerăm acum modele electronice. Vom enumera pașii simpli din componenta:

Releul curent invers

1. .În cel mai simplu caz, aceasta este o diodă obișnuită plasată între plusurile generatorului și baterie. Curentul invers în acest caz este, prin definiție, imposibil. Când această încărcare la tensiunea de diodă scade cu 0,5 V, dacă dispozitivul este germaniu și 1 V, dacă - siliciu. Puterea de ieșire poate fi calculată prin înmulțirea acestei valori cu curentul consumat de 20 A( total 10 - 20 W).Diode separate trebuie să fie răcite, ca și podul Larionov. Desigur, nu este rău să aplicăm în acest caz o soluție tipică pentru surse de alimentare cu impulsuri: puneți o diodă Schottky. Dar chiar și fără acest lucru, se remarcă faptul că releul scade mai mult - de la 1,5 la 2 V( dacă contactele sunt curate).
2. Un rezistor și o diodă zener sunt folosite ca element sensibil, setând modul de comutare a tranzistorului. Acesta este un stabilizator de tip paralel, principalul dezavantaj fiind pierderea constantă a energiei. Un curent va curge prin divizor de la început până la sfârșitul generatorului, iar valoarea nu corespunde curentului de ardere al bazei tranzistorului. Dar lanțul diferă simplitatea uimitoare. Trebuie notat că scăderea de tensiune pe întrerupătorul tranzistor este considerabilă și va necesita o răcire forțată, de exemplu, a radiatorului.

Este evident că limitatorul maxim de curent poate funcționa în funcție de circuitul regulatorului de tensiune. Un divizor similar va stabili modul de funcționare al comutatorului tranzistor, care determină alimentarea cu energie a înfășurării de excitație. Adesea, se folosesc diode simple prin care trece curentul de sarcină.Punctul de funcționare al tranzistorului este ales astfel încât atunci când curentul depășește 18-20 A și căderea de tensiune pe diode crește până la 1,5-2 V( de-a lungul caracteristicii de tensiune curentă), separatorul rezistiv corespunzător. Tranzistorul controlează celelalte comutatoare de alimentare, care limitează direct curentul bobinei de excitație a generatorului. Schema descrisă nu protejează împotriva scurtcircuitelor, dar îndeplinește în mod pozitiv creșterea turației motorului.

Cu conexiune paralelă a două sau mai multe diode, curentul prin fiecare individ scade, reduce și scade tensiunea. Uneori este profitabil.Și nu totul este atât de rău cu rezistența diferențială a diodelor. Uneori, o scădere semnificativă a diodelor de siliciu poate fi utilizată simultan pentru a limita curentul maxim( în loc de rezistență).Pentru utilizarea acestui material se spune o temperatură admisibilă mai mare. Siliconul poate rezista la căldură până la 150 de grade Celsius. Apropo, cu creșterea temperaturii scade rezistența diodelor.

Pentru compensarea termică a stabilizatorului, este permisă utilizarea comutării succesive a două diode zener.În acest caz, coeficienții de temperatură sunt opuși în semn și egali.În plus, observăm că, de multe ori, clicurile pe relee sunt folosite în rețeaua auto nu întâmplător. Acest lucru este necesar pentru ca ochiul să nu observe trecerea de la trecere. Prin urmare, frecvența nu este mai mică de 25 Hz.Și având în vedere netezirea datorată prezenței inducției înfășurării, efectul fluturei devine nesemnificativ.

Sperăm că informațiile obținute despre regulatorii de tensiune s-au dovedit a fi utile și interesante. De asemenea, considerăm că lista de fonduri date este departe de a fi completată.Nu sa spus despre utilizarea termistorilor și a varistorilor, dar orice cunoaștere este limitată și numai ignoranța este nelimitată.