Авто Байк. Стабилизатор напряжения для мотоцикла
Стабилизатор напряжения для тяжелых мотоциклов
Преимущество электронной системы стабилизации бортового напряжения перед электромеханической состоит в высокой надежности работы, возможности быстрой и удобной установки напряжения генератора, в отсутствии необходимости каких-либо профилактических операций, связанных с эксплуатацией стабилизатора. На автомобилях электронные стабилизаторы применяют уже сравнительно давно, а сейчас ими стали оборудовать и мотоциклы. Одно из таких устройств описано в этой статье.
Стабилизатор предназначен для установки на тяжелые мотоциклы "Днепр" и "Урал", у которых источником электроэнергии служит синхронный генератор Г-424, а стабилизирует напряжение серийный электромеханический реле-регулятор РРЗЗ0. Напряжение бортовой сети - 12 В.
Описываемое устройство представляет собой собственно стабилизатор и узел индикации режима работы генератора.
Стабилизатор собран на основе устройства [1], ставшего уже стандартным. Измерительный элемент - VD1, VT1, а усилительный - VT2, VT3 (см. схему). Диод VD2 служит для защиты транзистора VT3 от высоковольтных импульсов самоиндукции обмотки возбуждения, возникающих при быстром закрывании транзистора.
Узел индикации состоит из транзисторного переключателя-усилителя тока VT4VT5, нагруженного контрольной лампой КЛ (на схеме не показанной), порогового устройства, собранного на элементах R8-R10, VD6, детектора превышения напряжения R7VD4VD5 и выпрямителя VD3 со сглаживающим конденсатором С1.
Относительным недостатком стабилизатора является то, что при уменьшении напряжения батареи аккумуляторов ниже 7 В контрольная лампа гореть не будет. Но такое с батареей, номинальное напряжение которой 12 В, возможно только в случае ее аварийной разрядки, чреватой сульфатацией пластин.
Пока напряжение генератора мало, транзистор VT1 закрыт, a VT2 и VT3 открыты и через обмотку возбуждения генератора течет ток, из-за чего напряжение генератора увеличивается. Как только оно достигнет номинального уровня, откроется стабилитрон VD1. Это приведет к открыванию транзистора VT1, закрыванию транзисторов VT2, VT3 и прекращению тока через обмотку возбуждения. В результате выходное напряжение генератора начинает уменьшаться.
Как только оно уменьшится до значения, при котором закроется стабилитрон VD1, транзистор VT1 закроется, a VT2 и VT3 откроются, возобновляя ток через обмотку возбуждения генератора, напряжение на его выходе снова начнет увеличиваться. Описанные процессы повторяются, а бортовое напряжение колеблется в очень узких пределах около номинального значения, которое устанавливают подстроечным резистором R2.
При включенном зажигании, но неработающем двигателе напряжение, приложенное к стабилитрону VD6, превышает его напряжение стабилизации, поэтому составной транзистор VT4VT5 открыт, через контрольную лампу протекает ток. Напряжение на резисторе R8 - около 5 В.
Как только двигатель заработает, появится переменное напряжение на зажиме "~" (вывод фазы генератора) - оно равно примерно 5,5 В относительно корпуса мотоцикла [2]. После выпрямления диодом VD3 и сглаживания конденсатором С1 оно будет приложено к резистору R8, при этом напряжение на стабилитроне VD6 станет ниже напряжения стабилизации, он закроется, значит, закроется и составной транзистор VT4VT5 - контрольная лампа погаснет.
Если напряжение генератора, увеличиваясь, превысит значение, равное приблизительно 14 В, откроется стабилитрон VD4 и напряжение на аноде диода VD5 более возрастать не будет. Напряжение же на выводе +12 В будет увеличиваться, в результате откроется стабилитрон VD6 и вслед за ним составной транзистор VT4VT5. Диод VD5 предотвращает шунтирование резистора R8 стабилитроном VD4 в рабочих режимах. В тех случаях, когда сигнализации о превышении напряжения не требуется, элементы R7, VD4, VD5 нужно исключить.
Стабилизатор некритичен к параметрам компонентов. Транзисторы VT1, VT4 можно заменить любыми маломощными соответствующей структуры, VT2 - средней мощности, VT3, VT5 - мощными, лишь бы их статический коэффициент передачи тока был более 10. Транзисторы VT3 и VT5 необходимо установить на теплоотводы.
Стабилитрон VD1 может быть на напряжение в пределах 3...10 В, но желательно с отрицательным температурным коэффициентом напряжения стабилизации, что обеспечит некоторое увеличение напряжения генератора при снижении температуры. Стабилитроны КС168А (VD4, VD6) можно заменить на КС168В.
Постоянные резисторы - МЛТ, подстроечные - любые. Конденсатор С1 - любой оксидный. Диоды Д2Б (VD3, VD5) можно заменить любыми маломощными с прямым током не менее 10 мА, а Д7А (VD2) - любым из серий Д7, Д226, КД105.
Правильно собранное устройство налаживания не требует, нужно только установить номинальное напряжение генератора и напряжение срабатывания узла сигнализации превышения напряжения генератора.
Для этого нужно подключить вольтметр непосредственно к батарее аккумуляторов. При работающем двигателе установить напряжение генератора резистором R2 на уровне около 13,7 В. Убедиться, что при значительном увеличении оборотов двигателя оно не превышает 14 В.
Далее, замкнув зажимы "+," и "Ш" и увеличив частоту вращения коленчатого вала двигателя так, чтобы напряжение стало равным 14,5 В, резистором R9 установить слабое свечение контрольной лампы. Разомкнуть зажимы "+" и "Ш" и убедиться, что при напряжении 14 В лампа гаснет полностью, а при увеличении напряжения выше 14,5 В светит в полный накал.
Стабилизатор смонтирован и установлен на мотоцикле "Урал" в отдельной коробке рядом с имеющимся реле-регулятором. Эксплуатация устройства в течение нескольких лет показала его надежную и стабильную работу. Необходимости в дополнительной регулировке не возникало.
Литература
Автор: А.Староверов, г.Вологда
shema.info
Стабилизатор напряжения на мотоциклах | Авто Байк
Стабилизатор напряжения на мотоциклах. В предыдущих статьях мы уже упоминали, что выходное напряжение, вырабатываемое генераторами переменного тока с возбуждением от постоянных магнитов, сильно изменяется в зависимости от оборотов коленвала. И если для зажигания это даже полезно (чем больше напряжение, тем лучше искра), то система освещения и сигнализации для нормальной работы требует более-менее стабильного напряжения. На мотоциклах, оснащенных аккумуляторами, эта проблема решается при помощи регулятора напряжения. С «переменником» же такой номер не пройдет. — тут нужен специальный стабилизатор напряжения.
Проблему «света» на мотоциклах с «переменниками» конструкторы пытались решить с 50-х годов. Ведь если на мотоциклах с аккумулятором свет фары и фонарей равномерен и одинаков на всех режимах работы мотора, то с генератором переменного тока яркость света напрямую зависит от оборотов. В результате, например, на «Ковровце-175А» с генератором Г-38 при 2000 об/мин фара горит еле-еле, а при максимуме — даже с перекалом. И немудрено — ведь в первом случае генератор выдавал всего 4—5 Вольт, а во втором — больше восьми. Понятно, что лампы такого режима не выдерживали и перегорали. Короче говоря, мотоциклам нужен был стабилизатор напряжения.
Это при езде ночью, с включенными фарой и задним фонарем. Но давайте-ка вспомним, что это была за езда! Лампа фары имела мощность всего-навсего 15 Вт — можно представить, как она освещала дорогу! При нажатии на педаль тормоза включалась лампа стоп-сигнала и нагрузка в цепи увеличивалась. Соответственно, и без того слабая фара тускнела еще больше. А звуковым сигналом вообще нельзя было пользоваться — он потреблял такой ток, что фара совсем гасла. Сам он, естественно, тоже «не звучал» — 35-ваттный генератор был не в состоянии «прокормить» все потребители.
Позже в фару установили другую лампу, А6-32+21. Проблемы она не решила — свет по-прежнему был слабым.
Впервые в СССР он появился на мотороллере «Вятка» ВП-150 в 1957 году. Это был прибор феррорезонансного типа, собранный по довольно простой схеме (рис. 1). Собственно стабилизатор состоит из трансформатора Т1, конденсатора С1 и гасящего сопротивления R2. Он включается параллельно в цепь генератора. Резистор R1 и селеновый выпрямитель VD1 предназначены для подзарядки аккумулятора. Параметры генератора, стабилизатора и потребителей подобраны так, что при 2000 об/мин напряжение на лампах не менее 6В, а при максимуме — не более 7,3 В. На больших оборотах излишки напряжения гасятся на резисторе R2 и напряжение в сети остается «на уровне».
Общим недостатком феррорезонансных стабилизаторов является искажение формы напряжения (вместо синусоиды получается «пила» или «волчьи зубы»), а главное—сильная зависимость выходного напряжения от колебаний частоты. Первый недостаток в данном случае не столь важен, а вот второй — значителен: при изменении частоты вольт-амперные характеристики дросселя (его образует вторичная обмотка трансформатора) и конденсатора сдвигаются в разные стороны, результатом чего является изменение характеристики и уход напряжения.
Еще один недостаток — зависимость выходного напряжения от характера и величины нагрузки. И последнее — очень низкий КПД: 50—70 %. От феррорезонансных стабилизаторов вскоре отказались.
В 60-х годах многие мотоциклисты устанавливали на «Ковровцы» и «Мински» аккумуляторы — в дополнение к «переменникам». Проблема слабого света на малых оборотах была решена, но... В схему приходилось добавлять выпрямитель (значит, уже есть потери), а заряд аккумулятора напряжением, непредсказуемо изменяющимся от 2 до 8 Вольт, отнюдь не сказывался на его благополучном состоянии. В общем, и здесь требовался стабилизатор.
Его разработал и изготовил инженер В. Иванов
На этот раз прибор был собран на транзисторах, что улучшило его характеристики.
Стабилизатор состоит из фазовращателя на транзисторах VT2 и VT3 и составного транзистора VT1VT4. Стабилитроны VD1-VD3, включенные в прямом направлении, стабилизируют напряжение на уровне 2,5 В. Настройка осуществляется переменным резистором R2. Транзисторы VT1 и VT4 установлены на радиаторы площадью не менее 50 см2.
Этот стабилизатор рассчитан на ток до 10 А, работает он хорошо, КПД достигает 95 %. Но без аккумулятора он не действует. А эти самые аккумуляторы и 25 лет назад были в дефиците. Не говоря уж про наше время.
Еще один недостаток. Ток qt выпрямителя к потребителям идет через транзистор VT1. Если в нем случится обрыв, то ни один осветительный прибор работать не будет.
Поэтому мото промышленность надолго отказалась вообще от каких бы то ни было стабилизаторов напряжения для систем освещения мотоциклов, мотороллеров, мопедов, моторных лодок... Выход: ток подается от одной цепи, стоп-сигнал — от другой, указатели поворота — от третьей и т. д. Целиком проблемы это не решало — лампы продолжали тускло светиться на малых оборотах и перегорать на больших, правда, не так часто, как раньше.
Читать дальше.
avtobike.com
| ||
| Copyright © Russian HamRadio |
qrx.narod.ru
