Menu English Ukrainian Rosyjski Strona główna

Bezpłatna biblioteka techniczna dla hobbystów i profesjonalistów Bezpłatna biblioteka techniczna


ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ
Darmowa biblioteka / Schematy urządzeń radioelektronicznych i elektrycznych

Udoskonalenie samochodowego regulatora napięcia 59.3702-01. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Bezpłatna biblioteka techniczna

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Samochód. Urządzenia elektryczne

Komentarze do artykułu Komentarze do artykułu

Proponowane ulepszenia regulatora zapewniają zwiększoną stabilność napięcia wyjściowego generatora samochodowego, gdy zmienia się prąd jego obciążenia i tryb pracy silnika.

Nowoczesne samochody posiadają złożone i wielofunkcyjne wyposażenie elektryczne, którego niezawodne działanie zapewnia sprawność pojazdu i bezpieczeństwo jego eksploatacji.

Niezawodność urządzeń elektrycznych w dużej mierze zależy od stabilności napięcia w sieci pokładowej. Zapewnienie stabilności tego napięcia jest trudnym zadaniem, zwłaszcza w warunkach przejściowych, kiedy prędkość generatora i prąd jego obciążenia zmieniają się diametralnie.

Wraz z regulatorem napięcia, który utrzymuje jego stałość, generator tworzy układ automatycznej regulacji. W pewnych warunkach taki układ może stracić stabilność, co objawia się ostrymi wahaniami napięcia wyjściowego generatora i prądu ładowania akumulatora. Dlatego bardzo ważne jest zapewnienie stabilności układu sterowania w każdych warunkach pracy.

Najszerzej stosowane są dziś regulatory elektroniczne pracujące w przekaźnikowym trybie samooscylacyjnym. Taki regulator, gdy napięcie wyjściowe generatora przekroczy zadaną górną granicę, odłącza swoje uzwojenie wzbudzenia od sieci pokładowej. Prąd w uzwojeniu zaczyna się zmniejszać, co prowadzi do spadku generowanego napięcia. Gdy tylko spadnie poniżej dolnego progu, uzwojenie wzbudzenia jest ponownie podłączane do sieci pokładowej, a prąd w nim, a wraz z nim napięcie wyjściowe generatora, wzrasta. Tak więc napięcie generatora cały czas się waha, ale jego średnia wartość jest stabilna.

Regulatory z „wymuszonym” PWM są doskonalsze. Ze względu na zwiększoną częstotliwość przełączania uzwojenia wzbudzenia napięcie generatora w stanie ustalonym jest praktycznie niezmienione, chociaż oscylacje mogą nadal występować w trybach przejściowych.

Regulatory takie (jeden z nich jest opisany w artykule E. Tyszkiewicza „Shi voltage regulator” – Radio, 1984, nr 6, s. 27, 28) nie są powszechnie stosowane, prawdopodobnie ze względu na to, że ich parametry niewiele lepsze niż konwencjonalne samooscylujące. Chociaż są produkowane masowo, trudno je znaleźć w sklepach. Sprzedawcy albo nic nie wiedzą o takich regulatorach, albo twierdzą, że nie ma na nie popytu.

Podczas eksploatacji samochodu ważną rolę odgrywa taki parametr, jak ładowność generatora przy niskich prędkościach obrotowych silnika. Określa minimalną prędkość obrotową silnika, przy której akumulator jest ładowany. Elektroniczne regulatory napięcia najczęściej tracą stabilność właśnie w sytuacjach, gdy prędkość obrotowa jest niska, a prąd obciążenia duży.

Cecha ta jest dobrze znana kierowcom, z których część wymienia elektroniczne regulatory na przestarzałe, stykowo-wibracyjne, bardziej niezawodne pod tym względem. Ale wraz ze zwiększoną stabilnością mają wady właściwe dla tego typu regulatorów. Wielu kierowców wymienia standardową baterię na inną o zwiększonej pojemności, ponieważ uważają, że poprawia to stabilność elektronicznych regulatorów.

Niestety wahania napięcia wyjściowego generatora nie są eliminowane w serwisach samochodowych.

Jednocześnie ich pracownicy twierdzą, że nie ma awarii, ponieważ akumulator nadal się ładuje, chociaż pulsuje zarówno prąd ładowania, jak i napięcie generatora.

Biorąc pod uwagę powyższe, autor starał się zwiększyć stabilność standardowego elektronicznego regulatora napięcia 59.3702-01. na ryc. 1 pokazuje jego obwód po pierwszej wersji udoskonalenia, która została zredukowana do zainstalowania dodatkowego obwodu z rezystora R8 i kondensatora C2, zaznaczonego na rysunku kolorem. Importowaną diodę S1M można wymienić na krajową z serii KD202 lub KD209.

Udoskonalenie samochodowego regulatora napięcia 59.3702-01
Rys.. 1

Zasada działania regulatora pozostaje taka sama. Wraz ze wzrostem napięcia w sieci pokładowej, przyłożonej do wyjścia „15” regulatora, potencjał bazowy tranzystora VT1 względem jego emitera staje się bardziej ujemny, a przy określonej wartości tego napięcia (ustawionej zworkami S1-S3), tranzystor otwiera się. W rezultacie tranzystory VT2 i VT3 są zamknięte, przerywając obwód zasilania uzwojenia wzbudzenia generatora podłączonego między zaciskiem „67” regulatora a wspólnym przewodem. Ale prąd w uzwojeniu o znacznej indukcyjności nie może natychmiast się zatrzymać. Nadal przepływa przez otwartą diodę VD2, stopniowo zmniejszając się. Wraz z prądem wzbudzenia maleje również napięcie dostarczane przez generator do sieci pokładowej. Po pewnym czasie tranzystor VT1 zamyka się, a VT2 i VT3 otwierają się, co prowadzi do wzrostu prądu w uzwojeniu wzbudzenia generatora i wzrostu napięcia. Opisany proces jest okresowo powtarzany, a średnia wartość napięcia generatora pozostaje niezmieniona. Obwód R7C3 przyspiesza proces przełączania tranzystorów VT1 -VT3.

Wraz ze wzrostem napięcia w sieci pokładowej, spowodowanym np. wyłączeniem dużego obciążenia lub zwiększeniem obrotów silnika, nowo zainstalowany kondensator C2 jest ładowany, a prąd ładowania, którego część przepływa przez podstawę obwód tranzystora VT1 jest proporcjonalny do szybkości wzrostu napięcia. W rezultacie VT1 otwiera się, a tranzystory VT2 i VT3 zamykają się wcześniej niż bez kondensatora. Zanik prądu w uzwojeniu wzbudzenia rozpoczyna się również wcześniej, co znacznie spowalnia lub całkowicie eliminuje wzrost napięcia wywołany czynnikiem zewnętrznym. Podobny proces zachodzi przy szybkim spadku napięcia. Powstające oscylacje są tłumione, a ich amplituda znacznie zmniejszona. Przy powolnych zmianach napięcia prąd płynący przez kondensator C2 jest niewielki i praktycznie nie wpływa na pracę regulatora w stanie ustalonym, a także na dokładność stabilizacji wartości średniej napięcia.

Aby sprawdzić stabilność układu stabilizacji napięcia, gdy silnik i generator pracują, włączaj i wyłączaj potężne odbiorniki, takie jak reflektory, monitorując prąd akumulatora za pomocą amperomierza. W takim przypadku wskazówka amperomierza po początkowym maksymalnym odchyleniu od stanu ustalonego (jest to związane z bezwładnością generatora i jest nieuniknione nawet przy idealnym regulatorze) powinna powrócić do starej lub monotonnie dojść do nowego stanu ustalonego, bez żadnych wahań.

Możliwe jest regulowanie charakterystyk dynamicznych układu w określonych granicach poprzez dobór pojemności kondensatora C2 i rezystancji szeregowo z nim połączonego rezystora R8. Minimalny czas trwania stanu przejściowego jest zwykle osiągany przy pojemności kondensatora C2 nieco większej niż ta, przy której występują oscylacje. Dalszy wzrost pojemności prowadzi do silnego spowolnienia reakcji systemu na zmieniające się warunki zewnętrzne.

Należy zaznaczyć, że dla regulatora z opisaną modyfikacją moment jego pierwszego podłączenia do sieci pokładowej jest bardzo niebezpieczny. Kondensator C2 jest w tym czasie całkowicie rozładowany. Jego prąd ładowania może osiągnąć niebezpieczną wartość dla tranzystorów i je wyłączyć. Dlatego nie należy znacząco zmniejszać wartości rezystora R8 ani całkowicie go eliminować.

Chociaż w praktyce autora awarie zmodyfikowanego regulatora z opisanego powodu nie miały miejsca, zaleca się podjęcie działań w celu ograniczenia prądu płynącego przez podstawę tranzystora VT1, na przykład włączenie dodatkowego rezystora w obwód otwarty łączący podstawę z punktem połączenia rezystorów R6-R8, kondensatora C1 i diody Zenera VD1 . Jego wartość należy wybrać jako maksymalną, która nie pogarsza zauważalnie pracy regulatora bez kondensatora C2.

Wiadomo, że aby wydłużyć żywotność akumulatora, napięcie w sieci pokładowej musi rosnąć wraz ze spadkiem temperatury. Dlatego w praktyce przeprowadzana jest sezonowa regulacja napięcia. W regulatorze 59.3702-01 zworki S1-S3, zamykające rezystory R1-R3, średnie napięcie generatora można zmieniać w zakresie 13,8 ... 14,6 V. Po zdjęciu zworek maleje. Rezystory R1-R3 można wymienić na jeden trymer, który pozwoli na płynną regulację napięcia generatora.

Przeznaczenie diod HL1 i HL2 nie zmieniło się po rewizji. Pozwalają ocenić działanie systemu sterowania. Przy włączonym zapłonie i wyłączonym silniku powinna świecić się tylko dioda HL2, sygnalizująca podanie napięcia na uzwojenie wzbudzenia generatora. Świecenie diody HL1 przy wyłączonym silniku oznacza uszkodzenie regulatora. Gdy silnik pracuje, zapalają się obie diody LED. Zmniejszenie częstotliwości jego rotacji lub zwiększenie obciążenia sieci pokładowej prowadzi do tego, że jasność diody HL2 wzrasta, a HL1 maleje. Wraz ze wzrostem prędkości lub spadkiem obciążenia jasność zmienia się w przeciwnym kierunku.

Regulator przed i po opisanym dopracowaniu został przetestowany na starym aucie ze starą baterią. Zauważono, że w tym samochodzie, z powodu utlenienia styków, zauważalnie wzrosła rezystancja instalacji elektrycznej, a także wzrosła wewnętrzna rezystancja akumulatora. Oba te czynniki prowadzą do obniżenia stabilności układu regulacji napięcia.

Przy niedokończonym regulatorze 59.3702-01 wskazówka amperomierza, zawarta w przerwie w przewodzie łączącym dodatni biegun akumulatora z siecią pokładową samochodu, zwykle wahała się z wychyleniem 5.10 A. Zaraz po uruchomieniu silnika, huśtawka często przekraczała 10 A, reflektory zaczęły migać. Podczas długiej jazdy z dużą prędkością wahania czasami spadały poniżej 5 A, ale zdarzało się to rzadko.

Po dopracowaniu regulatora omówionym powyżej wskazówka amperomierza nigdy nie wahała się z wychyleniem większym niż 0,5.1 A. Po uruchomieniu silnika włączone reflektory ani razu nie mrugnęły. Podczas dłuższej jazdy z dużą prędkością zasięg oscylacji strzały zwykle zmniejszał się na tyle, że trudno było je zauważyć.

Po dalszym udoskonaleniu rezystor R7 i kondensator C3 zostały usunięte z rozważanego kontrolera, a między podstawą tranzystora VT2 a punktem połączenia kolektora tranzystora VT1 z kondensatorem C1 i rezystorem R9 wstawiono węzeł, którego obwód jest pokazany na ryc. 2. Na schemacie pokazanym na ryc. 1 lokalizacje przerw w obwodzie zaznaczono krzyżykami. Numeracja elementów na ryc. 2 kontynuuje to, co zostało rozpoczęte na ryc. 1.

Udoskonalenie samochodowego regulatora napięcia 59.3702-01
Rys.. 2

Do kontrolera dodano wykładniczy generator impulsów na elementach logicznych DD1.1 i DD1.3 oraz urządzenie progowe na elemencie DD1.2 ze wzmacniaczem impulsów na tranzystorze VT4. Chip DD1 jest zasilany napięciem 5 V ze zintegrowanego stabilizatora DA1.

Po zakończeniu tranzystor VT1 służy jako wzmacniacz sygnału niedopasowania. Napięcie na jego obciążeniu - rezystorze R9 - zależy liniowo od różnicy między wartościami prądu i napięcia znamionowego w sieci pokładowej. Napięcie to za pomocą rezystorów R13 i R14 jest dodawane do impulsów generatora. Kwota jest podawana na wejście urządzenia progowego. W rezultacie na jego wyjściu powstają impulsy, których czas trwania zależy od odchylenia napięcia w sieci pokładowej od wartości nominalnej, a częstotliwość powtarzania jest stała (około 2 kHz). Poprzez wzmacniacz na tranzystorze VT4 wchodzą do podstawy tranzystora VT2 i kontrolują napięcie na uzwojeniu wzbudzenia generatora.

Udoskonalenie samochodowego regulatora napięcia 59.3702-01
Rys.. 3

Widok zmodyfikowanego regulatora ze zdjętą pokrywą przedstawiono na rys. 3. Dodatkowe części są dodawane do niego przez montaż powierzchniowy. Po zamontowaniu tego regulatora w aucie wskazówka amperomierza nigdy nie wychylała się o więcej niż 0,5 A. Można założyć, że przy małej rezystancji przejściowej styków instalacji elektrycznej i przy nowym akumulatorze wahania prądu będą jeszcze mniejsze .

Autor: A. Siergiejew

Zobacz inne artykuły Sekcja Samochód. Urządzenia elektryczne.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Sztuczna skóra do emulacji dotyku 15.04.2024

W świecie nowoczesnych technologii, w którym dystans staje się coraz bardziej powszechny, ważne jest utrzymywanie kontaktu i poczucia bliskości. Niedawne odkrycia w dziedzinie sztucznej skóry dokonane przez niemieckich naukowców z Uniwersytetu Saary wyznaczają nową erę wirtualnych interakcji. Niemieccy naukowcy z Uniwersytetu Saary opracowali ultracienkie folie, które mogą przenosić wrażenie dotyku na odległość. Ta najnowocześniejsza technologia zapewnia nowe możliwości wirtualnej komunikacji, szczególnie tym, którzy znajdują się daleko od swoich bliskich. Ultracienkie folie opracowane przez naukowców, o grubości zaledwie 50 mikrometrów, można wkomponować w tekstylia i nosić jak drugą skórę. Folie te działają jak czujniki rozpoznające sygnały dotykowe od mamy lub taty oraz jako elementy uruchamiające, które przekazują te ruchy dziecku. Dotyk rodziców do tkaniny aktywuje czujniki, które reagują na nacisk i odkształcają ultracienką warstwę. Ten ... >>

Żwirek dla kota Petgugu Global 15.04.2024

Opieka nad zwierzętami często może być wyzwaniem, szczególnie jeśli chodzi o utrzymanie domu w czystości. Zaprezentowano nowe, ciekawe rozwiązanie od startupu Petgugu Global, które ułatwi życie właścicielom kotów i pomoże im utrzymać w domu idealną czystość i porządek. Startup Petgugu Global zaprezentował wyjątkową toaletę dla kotów, która automatycznie spłukuje odchody, utrzymując Twój dom w czystości i świeżości. To innowacyjne urządzenie jest wyposażone w różne inteligentne czujniki, które monitorują aktywność Twojego zwierzaka w toalecie i aktywują automatyczne czyszczenie po użyciu. Urządzenie podłącza się do sieci kanalizacyjnej i zapewnia sprawne usuwanie nieczystości bez konieczności ingerencji właściciela. Dodatkowo toaleta ma dużą pojemność do spłukiwania, co czyni ją idealną dla gospodarstw domowych, w których mieszka więcej kotów. Miska na kuwetę Petgugu jest przeznaczona do stosowania z żwirkami rozpuszczalnymi w wodzie i oferuje szereg dodatkowych funkcji ... >>

Atrakcyjność troskliwych mężczyzn 14.04.2024

Od dawna panuje stereotyp, że kobiety wolą „złych chłopców”. Jednak najnowsze badania przeprowadzone przez brytyjskich naukowców z Monash University oferują nowe spojrzenie na tę kwestię. Przyjrzeli się, jak kobiety reagowały na emocjonalną odpowiedzialność mężczyzn i chęć pomagania innym. Wyniki badania mogą zmienić nasze rozumienie tego, co sprawia, że ​​mężczyźni są atrakcyjni dla kobiet. Badanie przeprowadzone przez naukowców z Monash University prowadzi do nowych odkryć na temat atrakcyjności mężczyzn w oczach kobiet. W eksperymencie kobietom pokazywano zdjęcia mężczyzn z krótkimi historiami dotyczącymi ich zachowania w różnych sytuacjach, w tym reakcji na spotkanie z bezdomnym. Część mężczyzn ignorowała bezdomnego, inni natomiast pomagali mu, kupując mu jedzenie. Badanie wykazało, że mężczyźni, którzy okazali empatię i życzliwość, byli bardziej atrakcyjni dla kobiet w porównaniu z mężczyznami, którzy okazali empatię i życzliwość. ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Szczur wzajemna pomoc 22.05.2015

Naukowcy ustalili, że szlachetność i empatia są nieodłączną częścią ciała żywych istot od urodzenia: moralne postawy społeczeństwa są drugorzędne. Eksperymenty, aby to udowodnić, przeprowadzono na szczurach.

Zdolność przedstawicieli świata fauny do empatii była badana od dawna. Tak więc w 2011 roku naukowcy z University of Illinois w Chicago odkryli, że szczury mają ochotę pomagać sobie nawzajem. Niektóre z eksperymentalnych gryzoni umieszczono w pułapkach, a ich „wolni” towarzysze podjęli wysiłki i otworzyli zasuwy. Jednocześnie amerykańscy naukowcy doszli do wniosku, że szczury robią to, aby samemu się nie nudzić.

Nową serię testów przeprowadzili specjaliści z Uniwersytetu Kwansei Gakuin w Japonii. Wyniki opublikowano w czasopiśmie Animal Cognition.

Miejscem doświadczalnym było specjalnie zaprojektowane pudełko składające się z dwóch izolowanych sekcji. Do jednej z komór wlano wodę, umieszczając tam szczura. Wiadomo, że te zwierzęta są wyjątkowo niewygodne w wodzie. Szczur nie mógł uciec sam, będąc w tej sekcji - wszystkie możliwości tego były u szczura z sąsiedniego suchego pomieszczenia. Kilka dni po rozpoczęciu eksperymentu gryzonie zaczęły otwierać drzwi, pomagając szczurom brnąć w wodzie. Co więcej, szczury, które wcześniej znajdowały się w pułapce wodnej, rzuciły się na pomoc swojemu towarzyszowi szybciej niż te, które jeszcze nie spotkały się z taką sytuacją.

Eksperymenty te skonsolidowały obserwacje Amerykanów. Japończycy poszli dalej i obalili wcześniejsze wnioski. W tych eksperymentach, gdy oba eksperymentalne szczury znajdowały się w sąsiednich suchych przedziałach i nie cierpiały, nie otwierały drzwi - to znaczy nie potrzebowały przyjaciół jako takich.

Skomplikując zadanie, naukowcy postawili „suche” szczury przed wyborem: albo pomóc bratu, który był w wodzie, albo otrzymać słodką nagrodę. Wyniki były zdumiewające: w większości przypadków, od 50% do 80%, szczury ignorowały drzwi, za którymi leżała tabliczka czekolady, otwierając drogę do zbawienia towarzyszowi.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Lęk jest dobry dla zdrowia

▪ Odkryto przyczynę namagnesowania Wszechświata

▪ Tranzystory węglowe na niciach DNA

▪ Amerykańskie samoloty szturmowe napędzane alkoholem

▪ Potrójny aparat w smartfonach – trend branży mobilnej

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

 

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ część witryny internetowej elektryka. UEP. Wybór artykułów

▪ artykuł Rewolucjoniści w szlafroku i butach. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Kto stanął na czele buntu bogów olimpijskich przeciwko Zeusowi? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Kruszarka. Opis pracy

▪ artykuł Udoskonalenie wskaźnika trybu. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Zasilacz impulsowy małej mocy. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Imię i nazwisko:


Email opcjonalny):


komentarz:





Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua

www.diagram.com.ua
2000-2024