Контактные регуляторы напряжения

Напряжение U_d на выходе вентильного генератора регулируется изменением силы тока возбуждения. Обмотка возбуждения получает питание через регулятор напряжения от двухполупериодного силового выпрямителя или подключается к дополнительному выпрямителю.

Регулятор напряжения 1 (рис. 1) генератора 4 содержит элемент сравнения 2, регулирующий 3 и измерительный 5 элементы. Измерительный элемент 5 преобразует напряжение генератора U_d в сигнал U_изм, который в элементе 2 сравнивается с заданным значением напряжения. При наличии разности указанных напряжений на вход регулирующего элемента 3 поступает сигнал U₀, который изменяет силу тока возбуждения I_в на величину ΔI_в до тех пор, пока напряжение генератора не будет равно заданному значению.



На автомобилях применяют регуляторы напряжения дискретного действия. Как только напряжение генератора превышает заданное значение, регулятор напряжения "разрывает" цепь электроснабжения обмотки возбуждения и создает в ней дополнительное сопротивление. В результате сила тока возбуждения и напряжение генератора начинают уменьшаться (рис. 2). При заданном нижнем уровне напряжения регулятор вновь замыкает цепь питания обмотки возбуждения, и напряжение генератора U_d повышается. Далее процессы переключения периодически повторяются.




Частота регулируемого напряжения должна быть выше 25-30 Гц, чтобы пульсации напряжения не вызывали заметных для глаз колебаний стрелок контрольно-измерительных приборов освещения и световой сигнализации. При заметном пульсировании силы тока возбуждения и напряжения генератора их средние значения I_вср и U_н для заданных частоты вращения ротора n и силы тока нагрузки остаются неизменными.

С увеличением частоты вращения ротора генератора (n₂ > n₁) относительное время включения цепи питания обмотки возбуждения t₁ в течение периода t_п уменьшается, а время t₂ отключения обмотки возбуждения от источника электроэнергии увеличивается, поэтому среднее значение силы тока I_вср возбуждения, при котором стабилизируется напряжение, будет меньше ( I_вср2 < I_вср). С увеличением силы тока нагрузки генератора относительное время разомкнутого состояния цепи электроснабжения обмотки возбуждения уменьшается. Включение и отключение обмоток возбуждения в электронных регуляторах обычно осуществляется с помощью выходного транзистора, соединенного последовательно с обмоткой возбуждения.