Захранващи устройства

Отворете голямо изображение в нов раздел »

---

Батерия

Технически спецификации:

• Номинално напрежение, V - 12
• Номинален капацитет при 20-часов режим на разреждане и температура на електролита 25°C в началото на разреждането, Ah — 55
• Тегло (с електролит), kg — 21

На автомобили Жигули е инсталирана оловно-киселинна батерия 6СТ-55, която служи за захранване на консуматорите на автомобила с електрически ток, когато двигателят не работи, както и за стартиране на двигателя.

Корпусът на батерията 49 е изработен от ебонит и е разделен от непроницаеми прегради 56 на шест секции, в които са поставени шест батерии, свързани последователно с напрежение до 2 V. Всяка батерия се състои от блок от плочи. Блокът се състои от половин блокове от положителни и отрицателни плочи. Плочите са решетки, излети от сплав от олово и антимон, чиито клетки са запълнени с пореста активна маса. Плочите със същата полярност са заварени с уши към барета, състояща се от щифт 48 и мост 47. Барета служи за закрепване на плочите и изходен ток.

Плочите в блока са изолирани една от друга с тънки и порести сепаратори 45 от поливинилхлорид. Малката дебелина и високата порьозност на сепараторите улесняват проникването на електролита към плочите, намаляват вътрешното съпротивление на батерията и правят възможно получаването на значителен разряден ток при ниски температури. При някои батерии блокът от плочи със сепаратори е затворен отгоре със защитен щит от пластмасова мрежа.

Горните секции на корпуса са затворени с ебонитови капаци 50 с отвори по ръбовете за преминаване на проводници и с централен резбов отвор за наливане на електролита и проверка на нивото му. В крайните отвори има оловни втулки 52, към които са заварени щифтовете на полублоковете и мостовете 54, свързващи отделни батерии.


Капаците на отделенията и свързващите мостове са запълнени със специална киселинно-устойчива мастика, която уплътнява добре секциите на батерията и предпазва свързващите мостове от повреда, корозия и случайно късо съединение.

В батериите се налива електролит, който представлява разтвор на сярна киселина в дестилирана вода. Плътността на електролита на напълно заредена батерия при +25°C трябва да бъде 1,28 g/cm³ за умерен климат и 1,22 g/cm³ за тропически климат.

Нормалното ниво на електролита в батериите трябва да бъде 5-10 mm над предпазния щит или горния ръб на сепараторите. Ако има дълбоко гърло (тръба) в централния отвор на батерията, тогава нивото на електролита трябва да достигне долния му ръб. В същото време менискусът е ясно видим в долния отвор на шията.

Генератор

Технически спецификации:

• Посока на въртене - надясно
• Номинално напрежение, V - 12
• Максимален ток на отката (при 14 V и 5000 rpm), A - 42
• Предавателно отношение двигател-генератор - 1:2,04
• Масата на генератора без макара, kg - 4,2

На автомобили Zhiguli е монтиран генератор за променлив ток от типа G-221, който служи за захранване на консуматорите на автомобила с електрически ток и за зареждане на батерията.

Генераторът е трифазна синхронна електрическа машина с електромагнитно възбуждане. За преобразуване на променлив ток в постоянен ток в генератора е вграден токоизправител с шест силициеви диода.

Основните части на генератора: ротор, статор 2 и капаци 1 и 11, излети от алуминиева сплав.

Роторът се състои от вал 14, върху гофрираната повърхност на който са притиснати стоманена втулка 29 и стоманени клюновидни стълбове 28, които заедно с вала и втулката образуват сърцевината на електромагнит. На втулката 29 между полюсите в пластмасовата рамка 31 е поставена възбуждащата намотка 30 на ротора. Краищата на намотката се извеждат през отвори а в полюса и се запояват към клемите на контактните пръстени.


Роторът се върти в два запечатани сачмени лагера. Греста е включена в лагерите по време на производството и не изисква допълване по време на работа. Вътрешният пръстен на предния лагер 25 е хлабаво монтиран върху вала на ротора и заедно с дистанционния пръстен 24 е захванат между главината на макарата и рамото на вала със закрепващата гайка на макарата. Външният пръстен на лагера 25 се притиска в капака и се фиксира между две шайби 23 и 27, затегнати с четири винта. Вътрешният пръстен на задния лагер 15 е притиснат върху вала на ротора; външната скоба се притиска с гумен пръстен.

Роторна шайба 26 с вентилатор, изработена от стоманена ламарина и свързана чрез електрическо заваряване, е монтирана на вала на ротора върху сегментен ключ.

Вентилаторът служи за охлаждане на токоизправителя и вътрешните части на генератора.

Статорът е сглобен от плочи от електротехническа стомана с дебелина 1 мм. Плочите са свързани чрез електрическо заваряване. От вътрешната страна на статора има 36 полузатворени гнезда, изолирани с лак или електроизолационен картон. В жлебовете се полага трифазна намотка, осигурена от изпадане с дървени клинове или пластмасови тръби. Всяка фазова намотка се състои от шест намотки. Фазовите намотки са свързани в звезда с нулев изход (щепсел 19).

На задния капак 11 на генератора с винт е закрепен четкодържач 21 с четки 16 и 17. Чрез четките, притиснати от пружини към контактните пръстени на ротора, се подава ток към намотката на възбуждане. Една от четките през плочата 20 е свързана към масата на генератора, а другата - към щепсела "67".


Частите на токоизправителя също са фиксирани на задния капак на генератора. Токоизправителят е сглобен по трифазна мостова схема от шест силициеви диода от типа VA-20 - полупроводникови устройства, които пропускат електрически ток само в една посока.

За да се опростят детайлите на закрепване на токоизправителя, три диода имат "плюс" на изправения ток ("положителни" диоди) на корпуса и три диода имат "минус" на изправения ток ("отрицателни" диоди) . Отрицателните диоди, които имат общ проводник към земята в токоизправителната верига, се притискат в капака 11 на генератора. Те са черни маркирани. Положителните диоди (с червена маркировка) във веригата на токоизправителя имат общ извод, свързан с извода на генератора "30" и са запресовани в алуминиев държач 40. Диодите са запресовани, за да се осигури ефективно отвеждане на топлината от тялото на диодите. към държача 40 и капака 11, който се обдухва с въздух за охлаждане. Държачът е закрепен към капака 11 с три болта 10, изолирани заедно с държача от капака с пластмасови втулки 12. Гайките на тези болтове едновременно затягат проводниците на диодите и намотката на статора. Скобата "30" на генератора (болт 18) е прикрепена към държача, който е клемата "плюс" на токоизправителя. Минус изходът е масата на генератора.

Генераторът работи по следния начин. Когато превключвателят за запалване е в положение ЗАПАЛВАНЕ, през възбуждащата намотка протича електрически ток, създавайки магнитен поток около полюсите на ротора. Когато роторът се върти, тогава южният и след това северният полюс на ротора преминава под всеки зъб на статора и работният магнитен поток, преминаващ през зъбите на статора, се променя по големина и посока. Този променлив магнитен поток създава електродвижеща сила в намотката на статора. Формата на клюна на полюсите на ротора е избрана по такъв начин, че да е възможно да се получи формата на кривата на електродвижещата сила, близка до синусоидалната.

Регулатор на напрежение

Отворете голямо изображение в нов раздел »

---

Технически спецификации:

• Номинално напрежение, V - 12
• Регулируемо напрежение при 50°C, V:
• на второ стъпало - 14,2±0,3
• на първото стъпало е по-ниско отколкото на второто - С 0,7
• Резистор за термокомпенсация - 19 ома, 6 W
• Допълнителен резистор - 5,5 ома, 25 W

На автомобили Zhiguli се използва двустепенен вибрационен регулатор от типа RR-380. Целта на регулатора е да поддържа напрежението, генерирано от генератора, на постоянно ниво (13-14 V), за да осигури нормална работа на електрическото оборудване на автомобила и необходимия режим на зареждане на батерията. Регулаторът е включен в двигателното отделение отгоре на калника на лявото колело.

Регулаторът на напрежението се състои от U-образно ярем 7, цилиндрично ядро, върху което е разположена намотка 16 в пластмасова намотка, котва 5 с два контакта (горен и долен) и две стелажи 14 и 15 с фиксирани контакти. Стълбовете са фиксирани в другия край на ярема с гайка 3 с винт, чиято глава е заварена към ярема. Стелажи 14 и 15 са изолирани една от друга и от ярема чрез пластмасови уплътнения. Слотовете в стойките ви позволяват да ги местите нагоре и надолу, когато регулирате регулатора. Два арматурни контакта (горен и долен) с два контакта на стелажите образуват две двойки контакти: горната K и долната K₂ . Арматурата се притиска към горния контакт с пружина 12, т.е. двойката контакти K₁ е нормално затворена. Чрез отваряне и затваряне на контакти K₁

Яремът със сърцевината е изолиран от стоманената щампована основа 9 с пластмасово уплътнение 10. В долния край на сърцевината има резба, с която гайките 20 и сърцевината с котвата са прикрепени към основата 9. На долната страна на основата върху пластмасовото уплътнение 18 са монтирани термокомпенсатор 19 и допълнителни 21 резистора. Нихромовият резистор е навит върху фибростъкло, импрегнирано със силиконов лак.

На базата на регулатора е монтиран и дросел 17, предназначен да намали искренето между горната двойка контакти по време на работа на регулатора. Това е стоманена сърцевина с намотка от медна тел, навита върху пластмасова рамка.

Отгоре регулаторът е плътно затворен със стоманен капак 4 с уплътнение 8 от полиуретан. Попадането на влага и различни вещества под капака води до замърсяване, изгаряне на контактите и нарушаване на нормалната работа на регулатора. Поради тази причина всички материали, използвани в регулатора, са тествани за неотделяне на газове.

Индикаторно реле за зареждане на батерията

Технически спецификации:

• Номинално напрежение, V - 12
• Напрежение на затваряне на контакта*, V — 5,3±0,4
• Напрежение на отваряне на контакта*, V — 0,2—1,5
• Съпротивление на намотката при 20 C, Ohm - 29

* При температура 25±5°С.

Релето RS-702 е проектирано да включва контролната лампа на арматурното табло, когато напрежението на генератора не е достатъчно за зареждане на батерията. Релето е монтирано в двигателното отделение отгоре на калника на дясното колело.

Релето се състои от ярем 22, стоманена сърцевина с намотка 29, арматура 25 и стойка 26 с фиксиран контакт. Яремът със сърцевината и стойката са монтирани върху гетинаксова основа 28. Анкерът 25 е прикрепен към рафта на ярема с помощта на пружинна стоманена плоча 23. За да се подобри електрическата връзка на ярема с котвата, има медна плоча под пружинна плоча. Контактите на релето са изработени от сплав от сребро и мед. Контактът на котвата се притиска към контакта на стелажа от пружинна плоча, така че контактите на релето са нормално затворени.

Работа на генераторната система

В работата на генераторната система могат да се разграничат три режима: работа при ниски, средни и високи обороти на ротора на генератора.

Режим I. Това е началният режим. двигател, когато двигателят не работи. В този случай генераторът или все още не развива напрежение, или е по-малко от напрежението на батерията и всички консуматори се захранват от батерията.

Когато запалването е включено, във веригата на възбуждащата намотка на генератора протича ток, който се затваря по пътя: "плюс" на батерията - клема "30" генератор - контакти "30/1" и "15" на ключ за запалване - предпазител "L" - щепсел "15", горната двойка контакти на регулатора, арматурата, щепселите "67" на регулатора и генератора - намотката на възбуждане на генератора - маса - "минус " на батерията.

Токът, протичащ през намотката на възбуждане, създава магнитен поток, който при въртене на ротора на генератора пресича завоите на намотката на статора на генератора и създава електродвижеща сила в тях.

В същото време токът протича през намотката 16 на регулатора на напрежението, затваряйки се по пътя: от "плюса" на батерията до щепсела "15" на регулатора на напрежението, както е описано по-горе, и след това температурната компенсация резистор 19 - намотка 16 на регулатора - маса - "минус" на батерията. Този ток създава магнитно привличане на арматурата на регулатора към сърцевината, но все още не е достатъчно силно, за да привлече арматурата към сърцевината и да отвори горната двойка контакти (K₁).

При включване на запалването светва контролната лампа 33 на заряда на акумулатора. Токът, който захранва, затваря по пътя: "плюс" на акумулатора - контакти "30/1" и "15" на ключа за запалване - предпазител "I" - щепсел "87", нормално затворени контакти, арматура, вилка, щепсел "30 / 51" реле 34 - контролна лампа 33 - маса - "минус" батерия. Тъй като двигателят все още не работи, фазовото напрежение на генератора е нула. Токът не протича през намотката 29 на релето 34, арматурата не се привлича към сърцевината, контактите на релето остават затворени и лампата 33 свети, сигнализирайки, че всички консуматори се захранват от батерията.

II режим. След стартиране на двигателя изправеното напрежение на алтернатора надвишава напрежението на акумулатора. Възбуждащата намотка на генератора и намотката 16 на регулатора на напрежението се захранват от генератора. В този случай токът не идва от клемата "плюс" на батерията, а от клемата "30" на генератора и се затваря през земята към токоизправителя на генератора. Батерията се зарежда.

Под действието на коригираното фазово напрежение протича ток през намотката 29 на релето 34, което се затваря по пътя: клема "30" на генератора - контактите "30/1" и "15" на запалването превключвател - предпазителят "I" - щепселите "87", "86", намотка 29, щепсел "85" реле 34 - щепсел изход на нулевата точка на намотката на статора на генератора и токоизправителя на генератора. Когато изправеното фазово напрежение достигне 5,3-5,7 V, арматурата ще бъде привлечена от релейното ядро, контактите на релето ще се отворят и лампата 33 ще изгасне, което показва, че изправеното напрежение на генератора е станало по-голямо от напрежението на батерията и че генераторът е започнал да зарежда батерията и консуматорите на енергия.

С увеличаване на честотата на въртене на ротора на генератора, когато напрежението достигне 13,2-14,3 V, магнитната сила преодолява съпротивлението на пружината на котвата и я привлича към сърцевината. В този случай контактите K₁ се отварят, допълнителен резистор 21 е свързан към веригата на възбуждащата намотка на генератора и токът през намотката на възбуждане се затваря по пътя: клема "30" на генератор - контакти "30/1" и "15" на ключа за запалване - предпазител "L" - щепсел "15" на регулатора, дросел 17, допълнителен резистор 21, щепсел "67" на регулатора - възбудителна намотка на генератора .

Включването на допълнителен резистор във веригата на възбудителната намотка на генератора намалява силата на тока в него. Това от своя страна води до намаляване на електродвижещата сила в намотката на статора на генератора и напрежението на генератора пада. Съответно токът през намотката на регулатора и магнитното привличане на арматурата към сърцевината намаляват. Под действието на пружината арматурата се връща в първоначалното си положение, затваряйки контактите K₁ . Генераторното напрежение се повишава и описаният процес се повтаря отново.

Затварянето и отварянето на контактите K₁ става с честота 25-250 пъти в секунда, а напрежението на генератора на изхода на токоизправителя се повишава и пада със същата честота. Поради високата честота на отваряне и затваряне на контактите K₁, колебанията на напрежението са незабележими и практически могат да се считат за постоянни, поддържани на средно ниво от 13-14 V.

С по-нататъшно увеличаване на честотата на въртене на ротора на генератора, времето на отворено състояние на контактите K₁ се увеличава и времето на затворено състояние намалява. Поради това средното напрежение на изхода на токоизправителя на генератора леко се увеличава.

Режим III. При високи скорости на ротора на генератора първият етап на регулиране (при контактите K₁) вече не гарантира, че напрежението се поддържа на ниво от 14 V, тъй като допълнителен резистор има относително малка стойност (5,5 Ohm). Напрежението на генератора се повишава до 13,9-14,5 V и арматурата се привлича към сърцевината, докато контактите K₂ се затворят. В този случай намотката на възбуждане на генератора е затворена към маса, както следва: маса, намотка на възбуждане - щепсел "67" на генератора - щепсел "67", вилка, арматура, затворени контакти K₂, маса на регулатора. Тъй като двата края на възбудителната намотка са късо към маса, токът в нея рязко пада до нула. Това води до рязко намаляване на напрежението на генератора, големината на тока през намотката 16 рязко намалява и магнитното привличане на котвата към сърцевината намалява. Пружината отдръпва арматурата от сърцевината, контактите K₂ се отварят и описаният процес се повтаря отново с честота 80-100 пъти в секунда.