Регулятор напряжения ЗИЛ-133

Служит для автоматического поддержа­ния напряжения генератора в заданных пределах при изменении частоты вращения ротора и тока нагрузки генератора, а так­же при изменении температуры окружаю­щей среды. Поддерживаемое напряжение выбирается с учетом обеспечения заряда аккумуляторной батареи и нормальной ра­боты светотехнических изделий. На авто­мобиль ЗИЛ-133Г2 устанавливается регу­лятор напряжения РР350-А, а на ЗИЛ- 133ГЯ, -133ВЯ— РР132.

Работа регулятора напряжения РР350-А

Электрическая схема регулятора пока­зана на рис. 14.5. Регулятор напряжения состоит из измерительного 1 и регулирую­щего 2 блоков. Измерительный блок пред­назначен для сравнения фактического на­пряжения с заданным. В измерительный блок входят: нелинейный делитель, состоя­щий из резисторов Rl, R2, R3, R4, R5, RK и дросселя L; стабилитрон VDP, транзистор VT1 с резисторами R7 и R8. В регулирую­щий блок, предназначенный для усиления сигналов измерительного блока и регули­рования тока возбуждения генератора, вхо­дят: транзисторы VT2 и VT3, резисторы R9 и R10, диод VD2, диод обратной свя­зи VD3 и добавочный резистор R11, шун­тирующий транзистор VT3.

Рис. 14.5. Схема регулятора напряжения PP350-A

При повороте ключа в выключателе за­жигания через элементы делителя начина­ет проходить ток. Через стабилитрон VD1 ток проходит по цепи: клемма «-f» бата­реи — выключатель Q — резистор R7 —- стабилитрон VD1 (в обратном направле­нии) — две параллельные ветви, состоя­щие из резистора R4 с последовательно включенным с ним дросселем L и резистора R5 с последовательно соединенным с ним резистором температурной компенсации RK — клемма «—» регулятора — клемма «—» батареи.

Падение напряжения, возникающее в стабилитроне VD1 под действием этого ма­лого тока, меньше напряжения стабилиза­ции, поэтому пробоя стабилитрона в обрат­ном направлении не происходит. Падение напряжения на резисторе R7 ввиду малой силы тока также незначительно, поэтому потенциалы базы и эмиттера транзистора VT1 практически равны, а ток эмиттер— база (необходимый для открывания тран­зистора) весьма мал и транзистор VT 1 находится в закрытом состоянии. Сопро­тивление перехода эмиттер—коллектор транзистора VT 1 велико, что приводит к появлению на базе транзистора VT2 от­рицательного смещения, открывающего транзистор VT2. Под действием тока эмит­тер—база и эмиттер—коллектор открыто­го транзистора VT2 создается падение на­пряжения на резисторе RJO и потенциал базы транзистора VT3 становится значи­тельно меньше потенциала его эмиттера. Возникает ток эмиттер—база в цепи тран­зистора VT3, и транзистор открывается. При этом через обмотку возбуждения гене­ратора протекает ток: клемма «-(-» бата­реи—выключатель Q — диод обратной свя­зи VD3 — эмиттер и коллектор транзисто­ра VT3 — обмотка возбуждения генера­тора — клемма «—» генератора — клем­ма «—» батареи. В этом случае ток возбуж­дения генератора равен максимальной величине.

В случае повышения напряжения гене­ратора до 14,0—14,7 В обратное напряже­ние, приложенное к стабилитрону, дости­гает величины 7—8 В (напряжение стаби­лизации), и стабилитрон VD1 пробивает­ся. При этом сопротивление стабилитрона резко снижается, а величина проходящего через него тока увеличивается. В резуль­тате возрастает падение напряжения на ре­зисторе R7, потенциал базы транзистора VT1 резко уменьшается по сравнению с по­тенциалом его эмиттера, и транзистор VT 1 открывается, сопротивление перехода эмит­тер—коллектор резко уменьшается, а ве­личина тока, проходящего через резистор R8, увеличивается. В результате резко возрастает падение напряжения иа резисто­ре R8, потенциал базы транзистора VT2 увеличивается, разность потенциалов эмит­тера и базы транзистора VT2 уменьшается и транзистор запирается. Это, в свою оче­редь, приводит к запиранию транзистора VT3, так как весьма малый ток, проходя­щий через резистор R10, диод VD2, запер­тый транзистор VT2 и резистор R9, созда­ет незначительное падение напряжения на резисторе R10, вследствие чего потенциал базы транзистора VT3 становится почти равным потенциалу его эмиттера.

Вследствие запирания транзистора VT3, сопротивление перехода эмиттер—коллек­тор резко увеличивается и ток обмотки воз­буждения, проходящий при этом через до­бавочный резистор R11 (шунтирующий транзистор VT3), уменьшается и напряже­ние генератора снижается.

При понижении напряжения ниже регу­лируемой величины обратное сопротивле­ние стабилитрона VD1 уменьшается и ста­билитрон восстанавливает свое запираю­щее действие. Это приводит к уменьшению тока, проходящего через резистор R7 и, следовательно, к уменьшению падения на­пряжения в этом резисторе и снижению разности потенциалов эмиттер—база тран­зистора VT1, что приводит к его запира­нию. В результате транзисторы VT2 и VT3 вновь переходят в открытое состояние и ток возбуждения генератора вновь начи­нает увеличиваться. При этом также на­чинает повышаться напряжение генератора до тех пор, пока оно не достигнет установ­ленной величины и не вызовет вновь про­бой стабилитрона VD1.

Описанный процесс повторяется пери­одически и таким образом напряжение ге­нератора поддерживается постоянным в заданных пределах регулирования 14,0—14,7 В.

Для уменьшения влияния температуры на величину регулируемого напряжения в одно из плеч делителя напряжения изме­рительного устройства включен терморе­зистор RIС типа Л1МТ-1, сопротивление ко­торого резко изменяется с изменением тем­пературы.

Резисторы R1 и R2 являются подстроен­ными и служат для подрегулирования на­пряжения, поддерживаемого регулятором. Дроссель L служит для сглаживания пуль­саций выпрямленного напряжения генера­тора на измерительном блоке. Гасящий диод VD4 предназначен для защиты вы­ходного транзистора VT3 от пробоя э. д. с. самоиндукции обмотки возбуждения в мо­мент закрывания транзистора VT3.

Диод VD2, включенный параллельно обмотке возбуждения генератора, защища­ет транзистор VT3 от перенапряжений. Резистор R6 — элемент обратной связи, предназначенный для улучшения характе­ристики регулятора.

Работа регулятора напряжения РР132

Электрическая схема регулятора пока­зана на рис. 14.6. Регулятор состоит из двух основных функциональных блоков: измерительного — делитель напряжения (Rl, R2, R7, L.), стабилитрон VD1, тран­зистор VT1 (с резисторами R3 и R5) и регулирующего — транзистор VT2, дио­ды VD2 и VD3, резистор R4.

Регулятор работает по принципу бес­контактного реле. При включении выклю­чателя приборов Q цепь базы выходного транзистора VT2 через резистор R5 полу­чает питание от аккумуляторной батареи
и транзистор оказывается открытым. Че­рез обмотку возбуждения генератора проте­кает ток, определяемый напряжением бата­реи и сопротивлением обмотки возбужде­ния. Этот ток обеспечивает возбуждение генератора и рост напряжения на его клем­мах «-|-» и «—» по мере повышения часто­ты вращения ротора.

Рис. 14.6. Схема регулятора напряжения РР132.

Сопротивление делителя подобрано та­ким образом, что при неработающем дви­гателе падение напряжения, возникающее на стабилитроне VD1, меньше напряжения стабилизации, и поэтому пробой стабили­трона в обратном направлении не происхо­дит, так как транзистор VT1 заперт (ток базы отсутствует).

При достижении напряжения 13,5— 14,8. В стабилитрон пробивается, резко снижается его сопротивление, что вызывает появление положительного потенциала на базе транзистора VT Он отпирается, а транзистор VT2 вследствие изменения по­лярности напряжения на базе запирается. При этом резко увеличивается сопротивле­ние участка эмиттер—коллектор, входя­щего в цепь обмотки возбуждения, и, сле­довательно, снижается напряжение гене­ратора.

Спад напряжения продолжается до тех пор, пока вновь не закроется стабилитрон. При этом транзистор VT2 открывается и напряжение генератора возрастает до тех пор, пока не достигнет установленной ве­личины и ие произойдет повторный пробой стабилитрона. В системе устанавливаются колебания, благодаря которым автомати­чески поддерживается заданный уровень регулируемого напряжения.

Резистор R7 является подстроенным и служит для подрегулирования напряжения, поддерживаемого регулятором. Дроссель L сглаживает пульсации выпрямленного напряжения генератора и улучшает элек­трические характеристики генератора. Ди­оды VD2 и VD3 обеспечивают надежное запирание транзистора VT2, так как боль­шое остаточное напряжение между эмит­тером и коллектором транзистора VT1 в открытом состоянии компенсируется па­дением напряжения на этих диодах. Ди­од VD4 предназначен для ликвидации перенапряжений в цепи. Резистор R6 — элемент обратной связи, обеспечивающий четкое переключение транзисторов.

Основные неисправности регуляторов напряжения

Дkя проверки исправной работы ге­нераторной установки необходимо на средней частоте вращения коленчато­го вала двигателя включить фары, при этом указатель тока не должен по­казывать разрядный ток. Основные неисправности регулятора и способы их устранения приведены в табл. 14.2.

Во время эксплуатации регулятор напряжения, как правило, не требу­ет каких-либо регулировок, поэтому вскрывать и регулировать его можно только квалифицированным работни­кам в специальной мастерской, распо­лагающей соответствующими измери­тельными приборами.

При измерении регулируемого на­пряжения на автомобиле необходимо: подключить вольтметр к клемме «+» аккумуляторной батареи (клемме «+» регулятора напряжения) и массе; включить в качестве нагрузки даль­ний свет фар; зафиксировать регули­руемое напряжение по показанию вольтметра при средней частоте вра­щения коленчатого вала двигателя.

Для проверки регулятора напря­жения на автомобиле можно исполь­зовать прибор НИИАТ-Э-5. Регуля­тор напряжения, снятый с автомобиля, можно также проверить на стенде мод. 532. Если напряжение при про­верке не укладывается в указанные выше пределы, то регулятор следует направить в ремонт для изменения регулируемого напряжения.

Таблица 14.2.