Реле регулятор
Для автоматичного включення та відключення генератора від мережі, запобігання генератору від перевантажень, автоматичного регулювання напруги та сили зарядного струму в заданих межах на автомобілях встановлені триелементні реле-регулятори. Типи реле-регуляторів вказані у таблиці 17.
Електричні схеми реле-регуляторів показано на фіг. 265 та фіг. 266. На автомобілях ГАЗ-12, М-13 та М-20 реле-
регулятор встановлений в моторній частині, на лівому бризковику крила, на автомобілі М-21 - на правому бризковику крила, а на автомобілях ГАЗ-51А і ГАЗ-63 - на панелі щитка передка кабіни.
Складаються реле-регулятори із трьох незалежно працюючих автоматів: реле зворотного струму, обмежувача струму та регулятора напруги, змонтованих на одній підставі та закритих загальною кришкою (фіг. 267 та 268). На підставі реле-регулятора є три клеми для приєднання дротів.
Реле зворотного струму автоматично включає генератор у мережу, коли його напруга перевищить напругу акумуляторної батареї на певну величину, а також відключає генератор від мережі, коли його напруга нижче напруги акумуляторної батареї.
Реле зворотного струму (фіг. 265 і 266) складається з котушки з сердечником, на якій намотані дві обмотки: шунтова 7, що складається з великої кількості витків тонкого дроту, і 8 серієсна, що складається з невеликої кількості витків товстого дроту, ярма і
якоря 5 із контактною системою. Контакти у розімкнутому стані утримуються циліндричною пружиною 3.
Шунтова обмотка реле включена так, що вона постійно перебуває під напругою генератора, а серієсна обмотка включена послідовно в ланцюг (генератор-акумуляторна батарея).
При невеликій кількості обертів двигуна, колинапруга генератора нижче напруги батареї, магнітний потік, створюваний струмом шунтової обмотки, порівняно малий для того, щоб притягнути якір до сердечника, а отже, контакти залишаються розімкненими під дією пружини.
У міру збільшення числа обертів двигуна підвищується напруга генератора, отже, і магнітний потік шунтової обмотки.
Як тільки напруга генератора досягне величини 12-13, яка визначається регулюванням реле, дія шунтової обмотки збільшиться настільки, що сила пружини буде подолана, якір притягнеться до сердечника, і контакти замкнуться, включивши генератор в мережу.
Напрямок витків шунтової та серієсної обмоток таке, що при живленні мережі від генератора магнітні потоки обох обмоток складаються, і якір притягується сильніше.
При зниженні числа обертів двигуна напруга генератора зменшується, і коли воно стане нижче напруги акумуляторної батареї, струм від батареї піде в генератор. Так як в цьому випадку струм проходитиме по серієсній обмотці у зворотному напрямку, магнітний потік буде зменшуватися. Отже, зменшиться і сила тяжіння якоря.
Коли зворотний струм досягне величини 0,5-6 а, контакти під дією пружини розімкнуться, і генератор буде відключений від мережі.
Якір реле встановлений на плоскій пружині,
виготовленої з термобіметалу. За змін температури пружина згинається, за рахунок чого компенсується вплив температури на опір обмоток реле. З цією ж метою частина реле шунтової обмотки виконана з константанового дроту.
Напруга включення реле завжди має бути не менше ніж на 0,5 нижче напруги, що підтримується регулятором напруги.
Регулятор напруги вібраційного типупідтримує напругу генератора в заздалегідь заданих межах.
Регулятор напруги (фіг. 265 і 266) складається з котушки з сердечником 23, на якій є обмотка 22, ярма 17, якоря 18 з контактною системою 20, магнітного шунта 19 і циліндричної пружини, а в регуляторі напруги реле-регулятора РР101 обмотка 31 (фіг. 266). Обмотка котушки 22 одним кінцем з'єднана з масою, а іншим, через опір ярмо обмежувача струму 15, обмотку 9 і обмотку обмежувача струму 10, -з клемою Я генератора.
Таким чином, струм, а отже, і магнітний потік сердечника залежить від напруги, що розвивається генератором.
При невеликій кількості оборотів генератора, коли напруга його нижче 13,8, струм в обмотці регулятора напруги 22, а отже, і сила сердечника, що притягує, мала і не в змозі притягнути якір. Тому контакти регулятора напруги під дією пружини залишаються замкнутими, і струм в ланцюзі обмотки збудження генератора проходить, минаючи опору та 24, які включені паралельно контактам. Як тільки напруга генератора перевищує величину 13,8, притягує сила сердечника збільшується настільки, що якір 18, долаючи силу натягу пружини, притягується до сердечника і контакти 20 розмикаються. При цьому ланцюг обмотки збудження генератора будуть включені опору і 24, що різко знизить силу струму в обмотці збудження, а останнє призведе до зниження напруги генератора. Зниження напруги генератора викликає зменшення струму в обмотці 22 і пружина, подолавши силу тяжіння, повертає якір у вихідне положення, а контакти замикаються, вимкнувши з ланцюга збудження генератора опору 24 і 25.
Напруга генератора підвищується, а якір, притягуючись досердечнику знову розмикає контакти, включивши в ланцюг обмотки збудження опору 11 і 24. Процес розмикання і замикання контактів повторюється багато разів з великою частотою При цьому регулятор підтримує напругу генератора в заданих межах.
Напруга генератора, що підтримується регулятором, змінюється в залежності від температури навколишнього середовища. Це досягається завдяки магнітному шунту 19, який змінює магнітну провідність, залежно від температури. При зниженні температури регульована напруга збільшується, а підвищення температури знижується. Підвищення регульованої напруги збільшує силу зарядного струму в холодну погоду. Це дуже бажано у зв'язку із збільшенням узимку витрати електроенергії.
Під час роботи регулятора напруги автоматично регулюється сила зарядного струму. При розрядженій батареї зарядний струм збільшується і наприкінці заряду зменшується до 1-3 а. Це регулювання виходить за рахунок зміни різниці між напругою акумуляторної батареї та напругою генератора, регульованим регулятором напруги.
Обмежувач струму оберігає генератор від перевантажень. Обмежувач (фіг. 265 і 266) складається з котушки з сердечником 13, на якій є обмотка з товстого дроту 10, обмотки опору (1 ом) 9, ярма 15 і якоря 12 з контактною системою 14.
Обмежувач струму працює за тим же принципом, що і регулятор напруги, включаючи ланцюг обмотки збудження генератора опір 16 і паралельно йому включені опору 11 і 24 при збільшенні навантаження понад допустимої. Весь струм навантаження генератора проходить через обмотку обмежувача, і коли навантаження його перевищує встановлену величину, дія сердечника, що притягує, збільшується настільки, що, подолавши натягпружини, якір 12 притягується до сердечника і 14 контакти розмикаються. При цьому ланцюг обмотки збудження включаються опору , 16 і 24, які різко знижують струм в ланцюзі збудження, а отже, знижується напруга, що в свою чергу знижує струм віддачі. В результаті цього зменшується сила сердечника, що притягає, і якір повертається у вихідне положення, замкнувши контакти. Замикання та розмикання контактів відбувається з великою частотою і продовжуватиметься, доки не усунеться причина, що спричинила перевантаження.
Нормальна робота реле-регулятора визначається за амперметром щитка приладів та станом акумуляторної батареї. На автомобілі М-13 для цього необхідно включати контрольний амперметр.
Стрілка амперметра при працюючому двигуні та зарядженій батареї (через кілька хвилин після запуску двигуна) і включених фарах повинна знаходитися поблизу нульового поділу, дещо правіше за нього. Якщо амперметр постійно показує великий зарядний струм, незважаючи на хороший стан акумулятора, це свідчить про роботу регулятора напруги на завищеному напрузі. Кипіння електроліту в елементах акумулятора та необхідність частого доливання дистильованої води, а також недозаряд акумулятора вказує на ненормальну роботу регулятора напруги.
Знімати пломбу з реле-регулятора можна лише у разі повної впевненості у його несправності та дозволяється лише фахівцю-електрику.