КНИГИ
Михеев - Совков - Дочкал - Каталог запчастей
к оглавлению предыдущая ::: следующая

5. Работа реле-регулятора

а)

Двигатель не работает. Начнем со случая, когда двигатель не работает, а следовательно, не работает и генератор. На рис. 147 видно, что аккумуляторная батарея одним полюсом соединена с массой мотоцикла, а другим-с клеммой 51 реле обрагного тока. Эту цепь можно проследить по другой схеме (рис. 149). Электрическая цепь нигде не замкнута, контакты XI и Х2 реле обратного тока, разомкнуты, а полное напряжение подается только на клемму 5/ реле-регулятора. Положение контактов соответствует нерабочему состоянию нормально подсоединенного реле-регулятора. Замкнем теперь, повернув ключ выключателя зажигания, цепь системы зажигания. При этом загорится контрольная лампа, которая служит световым сигналом о включении зажигания, а цепь системы зажигания питается током от аккумуляторной батареи. Ток от аккумуляторной батареи идет, следовательно, к катушкам зажигания. Цепь замыкается контактами прерывателя. Ток от аккумуляторной батареи может, однако, протекать еще по другой цепи, через контрольную лампу и клемму 61 (см. рис. 147) на клемму D реле-регулятора.

Сила тока, потребляемого катушкой зажигания, примерно равна 3,5 А, если контакты прерывателя замкнуты, а двигатель не работает. В то же время сила тока, потребляемого контрольной лампой, около 0,25 А, следовательно, сила тока в катушке в 14 раз больше, чем в контрольной лампе. От клеммы D прошедший через контрольную лампу EL1 ток может пойти по двум цепям: к изолированной щетке генератора с ответвлением в обмотку возбуждения генератора Lчерез пружину регулятора, контакты ХЗ, Х4 по заземленному проводу на массу мотоцикла и через последовательную L1 и параллельную L2 обмотки на массу мотоцикла. Контакты XI и Х2 реле обратного тока при этом, естественно, не замкнуты.
В цепи контрольной лампы протекает, следовательно, ток силой 0,25 А, который далее пойдет по цепи с наименьшим сопротивлением. Такой цепью является ротор генератора. Две возможные цепи: ответвление через обмотку возбуждения генератора и цепь последовательной и параллельной обмоток реле-регулято-ра-имеют существенно большее сопротивление, чем ротор генератора, поэтому сила тока в них будет пренебрежимо мала.
При описанном соединении цепей цепь системы зажигания получает питание от аккумуляторной батареи, и двигатель можно пустить. Контрольная лампа сигнализирует, что вся система питается током от аккумуляторной батареи. Сила тока, проходящего через контрольную лампу, небольшая,. а цепь замыкается через генератор на массу мотоцикла. Сила тока, который проходит через обмотки регулятора, настолько мала, что не оказывает влияния на работу реле-регулятора.

б)

Двигатель работает на холостом ходу или при очень низкой частоте вращения коленчатого вала (рис. 150). До тех пор, пока двигатель не работает, работает на холостом ходу или при очень низкой частоте вращения вала, якорь реле-регулятора не притягивается к электромагнитной катушке, поэтому контакты XI и Х2 остаются незамкнутыми. Электрическая цепь генератор-аккумуляторная батарея разомкнута, а потребители получают питание от аккумуляторной батареи. Однако и при очень низкой частоте вращения ротора генератора он вырабатывает электрический ток. Со щетки, не соединенной на массу, ток может течь по двум цепям. Первая цепь ведет к клемме D, последовательной L/, параллельной L2 обмоткам и через контакт ХЗ по проводу заземления на массу генератора. Вторая цепь (в данном случае она важнее) ведет через обмотку возбуждения L генератора к клемме М, а оттуда по плоской пружине регулятора через замкнутые контакты ХЗ и Х4 на массу. Ввиду того, что со-t противление цепи с параллельной и последовательной обмотками реле-регулятора намного больше, чем цепи с обмоткой возбуждения генератора, почти весь ток, вырабатываемый генератором, потечет по его обмотке возбуждения.

Индукция магнитного поля, в котором вращается ротор, оказывается при данной силе тока генератора максимальной, так что если частота вращения ротора повышается, еще больше увеличивается сила тока возбуждения и напряженность магнитного поля. Генератор может уже развивать достаточную и даже полную мощность, если частота вращения его ротора будет возрастать.

в)

Частота вращения ротора генератора повышается (рис. 151). Если частота вращения ротора генератора повышается до определенного значения, приблизительно до 1200 об/мин, то магнитная счла катушки реле-регулятора увеличивается настолько, что якорь немного поворачивается. Его верхнее плечо притягивается к катушке. Но при этом внутреннее плечо якоря поворачивается в направлении от катушки и замыкает контакты XI и Х2. Ток от генератора не может теперь проходить через параллельную обмотку реле-регулятора, имеющую значительное сопротивление, а пойдет через замкнутые контакты XI и Х2 на незаземленный полюс аккумуляторной батареи и будет ее заряжать. Генератор и аккумуляторная батарея соединяются тем самым параллельно. Одновременно с замыканием контактов погаснет контрольная лампа, поскольку ток с генератора может с клеммы D (см. рис. 147) поступать на клемму 51 и к контрольной лампе. Напряжение генератора при замыкании контактов XI и Х2 реле обратного тока равно приблизительно 6,5 В, что соответствует нормальному напряжению хорошо заряженной аккумуляторной батареи. В цепи с обеих сторон контрольной лампы напряжение, следовательно, выравнивается, и она гаснет.

Цепь возбуждения генератора остается без изменений, как и в предыдущем случае. Ток проходи через обмотку L к клемме М по плоской пружине регулятора через замкнутые контакты и по проводу на массу. Сила тока в катушке электромагнитов возбуждения на статоре генератора соответствует полной мощности генератора.

г)

Первая ступень регулирования. Если частота вращения якоря генератора продолжает повышаться, растет и напряжение. Однако нельзя допустить, чтобы напряжение поднималось неограниченно. Потребители тока рассчитаны на номинальное напряжение, которое не следует превышать намного, чтобы потребители не вышли из строя. Напряжение генератора должно быть ограничено каким-то допустимым значением.
Электрический ток индуцируется в обмотке ротора генератора при взаимодействии с магнитным полем электромагнитов статора. Напряжение генератора зависит прежде всего от двух факторов: частоты вращения якоря и от напряженности магнитного поля, в котором вращается ротор. Но частота вращения якоря зависит от частоты вращения коленчатого вала двигателя. Если коленчатый вал двигателя вращается с большой частотой, то задать якорю генератора меньшую частоту вращения нельзя. На частоту вращения «нельзя, следовательно, воздействовать. Поэтому необходимо ослабить магнитное поле, в котором вращается якорь.
Достигается это тем, что в цепь обмотки возбуждения электромагнита вводят резистор. Магнитное поле электромагнитов ослабляется, и напряжение при высокой частоте вращения якоря не будет увеличиваться.
Проследим этот процесс по принципиальной схеме (см. рис. 147), а потом на схеме реле-регулятора (рис. 152). В рассматриваемом случае якорь реле-регулятора притягивается к катушке настолько, что под воздействием штифта на плече якоря и регулировочного винта плоская пружина с контактом Х4 отходит от контакта ХЗ, но еще не прилегает к контакту Х5. Контакт Х4 не замыкается ни с одним из этих двух контактов. Цепь заряда аккумуляторной батареи от генератора остается постоянно замкнутой контактами XI и Х2 реле обратного тока.

В цепи возбуждения от щетки, не соединенной с массой, ток идет через обмотку возбуждения L, но теперь он не проходит через клемму М и плоскую пружину реле-регулятора, так как контакт Х4 не соединен ни с одним проводником. Поэтому ток идет через добавочный резистор R на массу.
Активное сопротивление (резистор R) существенно снижает силу тока возбуждения, электромагнитное поле статора ослабевает, в результате чего напряжение генератора ограничивается.
По той же причине падает напряжение в цепи заряда аккумуляторной батареи. Магнитная сила катушки регулятора под действием последовательной L! и параллельной L2 обмоток также уменьшится, якорь регулятора под действием подвесной пружины отойдет от катушки, контакты ХЗ и Х4 замкнутся, как и в случае, описанном в п. «в» (см. рис. 151). Оба случая представляют собой наиболее часто встречающиеся режимы работы регулятора, при которых электрические цепи включаются и меняются очень быстро. Первая ступень регулирования характеризуется, следовательно, включением добавочного резистора R, который закреплен внутри статора генератора, но виден и снаружи через прямоугольную прорезь.

д)

Вторая ступень регулирования (рис. 153). Если частота вращения коленчатого вала двигателя, а следовательно, и якоря генератора достигнет максимального значения, то напряжение генератора может чрезмерно увеличиться и при подсоединенном резисторе R. В этом случае якорь регулятора притянется к катушке до самого упора. Плоская пружина выгнется так, что ее контакт Х4 прижмется к контакту Х5. Цепь заряда аккумуляторной батареи снова не изменится. Цепь возбуждения генератора проходит через обмотку возбуждения L на клемму М через плоскую пружину на контакты Х4 и Х5 и через кронтштейн контакта Х5 на ярмо 2, куда выведена последовательная обмотка катушки регулятора. Очевидно, что в этом случае на входе и выходе катушек возбуждения создадутся одноименные полюса, так что в обмотке возбуждения LTOK не возникает. Катушки возбуждения генератора будут замкнуты, магнитное поле статора исчезнет, и генератор не будет вырабатывать ток.

Но за этим мгновенно последует падение электромагнитной силы катушки регулятора, рычаг возвратится назад, регулятор снова перейдет на первую ступень регулирования, и процесс может опять повториться. На второй ступени регулирования цепь возбуждения генератора, следовательно, полностью выключается, и ток в обмотке якоря не возникает. Поэтому уменьшается и электромагнитная сила катушки регулятора, его якорь возвращается назад, а регулятор переходит на работу по первой ступени регулирования либо по другой регулировочной цепи.

е)

Падение частоты вращения ротора генератора. Если частота вращения ротора генератора быстро падает или если ротор, генератора не вращается, то падает напряжение генератора, так что ток от аккумуляторной батареи может идти в обратном направлении: от полюса, не соединенного с массой, к клемме 51 регулятора, через замкнутые контакты XI и Х2 реле обратного тока на ярмо, соединенное с параллельной обмоткой катушки регулятора, в которой ток может теперь проходить в том же направлении, что и в предыдущих случаях, т.е. через параллельную обмотку на контакт ХЗ, а затем на массу.
Параллельная обмотка образует при этом постоянное магнитное поле, под действием которого притягивается якорь реле-регулятора. Не следует забывать, однако, о последовательной обмотке катушки. Через нее также протекает ток от аккумуляторной батареи в обратном направлении, как можно убедиться по любой схеме регулятора. Вследствие этого последовательная обмотка возбуждает магнитное поле обратной полярности по сравнению с полем, образуемым параллельной обмоткой. Вследствие взаимодействия значительно ослабевает магнитное воздействие на якорь 1 регулятора, который под действием подвесной пружины возвращается в первоначальное положение, т.е. в свободное состояние, так что второе (внутреннее) плечо с контактом Х2 отходит от контакта XI реле обратного тока. Батарея отсоединяется, таким образом, от генератора, и она не может разрядиться ни на массу через якорь генератора, ни через другие цепи.
Из описания принципа действия реле-регулятора ясно, что к этому элементу электрической системы мотоцикла предъявляют самые высокие требования как в отношении качества изготовления, так его регулировки и правильной настройки. Механические свойства пружины якоря и плоской пружины с контактами должны соответствовать электромагнитным свойствам катушки реле-регулятора. При регулировании реле-регулятора необходимо применять очень точные методы и соответствующие им измерительные приборы. Без них настоящая регулировка невозможна.
Теперь известно, какое значение имеют две обмотки катушки реле-регулятора (последовательная и параллельная). Параллельная обмотка L2 создает основное электромагнитное поле катушки реле-регулятора и является главным элементом, от которого зависит движение якоря. Последовательная обмотка, наоборот, создает дополнительные импульсы. Если аккумуляторная батарея частично разряжена, то на нее подается от генератора ток большей силы, чем при полном заряде. Это обусловлено большей разностью потенциалов между генератором и аккумуляторной батареей. При этом магнитодвижущая сила в последовательной обмотке, создающей электромагнитное поле катушки реле-регулятора, больше, чем при заряженной аккумуляторной батарее, и сила тока заряда, идущего от генератора к аккумуляторной батарее, не так велика. Более сильное магнитное поле катушки вызывает более раннее замыкание контактов XI и Х2, так что реле-регулятор содействует более быстрому подзаряду аккумуляторной батареи.
Размыкание реле обратного тока вызывается ослаблением основного электромагнитного поля полем последовательной обмотки, которая имеет обратную полярность. Аккумуляторная батарея не может после этого разрядиться на массу через ротор генератора. Наличие последовательной обмотки позволяет выполнить так называемую тонкую регулировку путем дополнительного влияния на основное магнитное поле параллельной обмотки катушки реле-регулятора. Реле-регулятор должен быть правильно отрегулирован. Механическая регулировка составляет неотделимую часть регулировки реле-регулятора и, более того, должна предшествовать регулировке электрической. Параметры механической регулировки и способы ее описаны ниже.

ж)

Реле-регулятор с двумя катушками. Из описания работы реле-регулятора с одной электромагнитной катушкой следует вывод, что требования к этому электромеханическому устройству должны быть действительно высокими. Необходимы высококачественное изготовление, основательная настройка и регулировка еще на предприятии-изготовителе и, разумеется, максимальная тщательность ремонта и высококвалифицированное обслуживание.
Стремление упростить изготовление, а главное работу, привело к появлению реле-регулятора с двумя электромагнитными катушками. Обе функции, а именно размыкание зарядной цепи и регулирование, объединенные ранее и осуществляемые одной электромагнитной катушкой, в этом регуляторе разделены: реле обратного тока для параллельного соединения генератора с аккумуляторной батареей управляет отдельная электромагнитная катушка; собственно регулятор напряжения имеет точно такую же катушку. Естественно, что при этом работа рассматриваемого устройства намного упрощается, а требования к регулировке существенно снижаются. Сущность регулировки, однако, остается та же, что и при регулировке реле-регулятора с одной катушкой. Специально описывать работу реле-регулятора с двумя электромагнитными катушками не требуется, поэтому остановимся на нем лишь в разделе о его регулировке.
Михеев - Совков - Дочкал - Каталог запчастей
КНИГИ
Идея: Денис Тучин aka Den. Разработка+дизайн: Алексей Мамонтов aka Lexa. Эмблема: A.Mack
Все замечания и пожелания присылайте на wеbmaster@jawaold.su
© JAWAold мотоклуб, 2002-2006