Нередко после покупки и установки стабилизатора напряжения пользователи начинают жаловаться на постоянные щелчки, издаваемые прибором. Ответы на вопрос, почему стабилизатор напряжения постоянно щёлкает, могут быть разными.
Принцип действия стабилизатора
Поскольку щёлкать в стабилизаторе способны только реле, значит, сделан он по релейной схеме. Каждый релейный стабилизатор имеет в своём строении автотрансформатор, повышающий или понижающий напряжение исходя из соотношения витков обмоток. При приближении значения напряжения к верхней границе диапазона схема устройства переключается на обмотку автотрансформатора с более низковольтным значением, и, как следствие, выходное напряжение становится ниже. Таким же образом это действует и в противоположном направлении: при отклонении напряжения в сети в сторону нижнего порога стабилизирующее устройство переключается на повышающую обмотку автотрансформатора.
Процесс переключения обмоток трансформатора курирует специальное устройство – контроллер стабилизатора, а переключения производятся посредством набора силовых реле. Именно эти реле в моменты подсоединения и производят те самые щелчки, которые слышит пользователь.
В стандартном стабилизаторе может находиться от четырёх до семи силовых реле. И чем больше скачков напряжения в сети электропитания, тем чаще происходят переключения и слышны щелчки. Также в эти мгновения может моргать свет и выключаться высокочувствительная техника.
Постоянные щелчки
Для регулярных щелчков стабилизатора может быть несколько причин:
- Выход из строя одного из силовых реле. Поскольку ресурс на переключение у реле ограничен, по исчерпании его начинается подгорание контактов, повышение переходного сопротивления. Это провоцирует большую просадку напряжения на выходе стабилизатора, и чем больше нагрузка – тем больше просадка. Пытаясь исправить ситуацию, контроллер начинает переключаться на следующую ступень, где напряжение на самом деле выше и контроллеру приходится снова переключаться на предыдущее реле. Таким путём образуется замкнутый круг переключений и щелчков.
- Плохое состояние сети электрического питания. Это могут быть плохие контакты, наличие множества скруток, линия большой протяжённости с малым количеством сечений проводников. При попытках подключения нагрузки через устройство стабилизации в момент соединения сетевое напряжение понижается. Обнаружив этот момент, стабилизатор начинает попытки повышать его посредством переключения к более высоковольтной автотрансформаторной обмотке. Но в момент соединения цепь питания потребителей на секунды разъединяется и сетевое напряжение возвращается на свой нормальный уровень. Заметив это, прибор стабилизации снова переключается на предыдущий уровень цепи. Таким образом создаётся бесконечный цикл переключений между силовыми реле.
- Неполадке в управляющей схеме (контроллере). Проблема индивидуальна по причине различий между схемами для каждого отдельного стабилизатора. Однако обычно контроллер должен иметь некоторый сдвиг во избежание постоянного срабатывания в пределах некоторых значений напряжения.
Непрекращающиеся щелчки способны привести к быстрому выходу прибора из строя. Поскольку реле не предназначены для такого режима работы, контакты могут быстро обгореть либо залипнуть. Залипание же приведёт либо к сгоранию предохранителя на входе либо к тому, что на выход стабилизатора будет подаваться повышенное напряжение, что чревато уже выходом из строя приборов-потребителей.
Как и любое сложное электронное устройство, стабилизатор напряжения иногда выходит из строя, сам выключается или выбивает автоматы или по крайней мере не корректно работает, гудит или пищит.
Попытки хозяев отремонтировать самому такое сложное устройство могут быть оправданы только в случае поверхностных причин поломки и небольшого понимания в принципе работы устройства.
Но не всегда это приводит к желаемому результату, а зачастую и вовсе может привести к полной поломке платы управления а также силовых ключей, что в итоге повысит стоимость ремонта в разы.
По этому лучше доверить ремонт специалистам, тем более в случае если стабилизатор на гарантии.
Но мы все же рассмотрим основные причины неисправностей, и методы их устранения.
Стабилизатор любого типа — это сложное электронное устройство и зачастую для выявления неисправности будут необходимы измерительные приборы и хотя бы некоторые познания в радиотехнике.
Как правило во всех стабилизаторах напряжения стоит целая система защиты целью которой есть защита силовых элементов от сгорания, защита по превышению мощности, перегреву устройства, а также защита выходного напряжения от аномальных скачков напряжения.
В основном вся защита стабилизатора реализована на плате управления, сложность схемы которой, зависит от типа стабилизатора.
Сложнее всего выявить неисправность в стабилизаторе на симисторных ключах, сложная схема управления требует проверки с помощью осциллографа или в крайнем случае можно применить метод последовательной проверки каждого элемента схемы.
В релейных стабилизаторах напряжения частой причиной поломки является реле которое переключает обмотки трансформатора. При частом нестабильном напряжению в сети реле выполняют множество переключений на протяжение дня, со временем контакты реле подгорают, еще могут залипнуть, а бывает и сама катушка реле перегорает. В таких случаях может появится сообщение об ошибке, стабилизатор может просто выключится, а может быть и куда хуже вплоть до внутреннего замыкания с соответствующими последствиями.
Самым простым в ремонте можно назвать сервоприводный стабилизатор, после снятия крышки устройства можно наглядно рассмотреть его поведение и попытаться выявить причину логическими выводами.
Основные и общие неисправности стабилизатора
Стабилизатор отключается . Скорее всего, в большинстве случаев, отключение защитное и срабатывает при критическом повышение или понижение напряжения. После восстановления подходящего напряжения — питание восстанавливается сразу или через 5 секунд если установлены такие настройки.
Но следует заметить что не все стабилизаторы так «следят» за нижней границей напряжения и часто при снижению напряжения до «нестабилизируемых» нижних границ напряжение падает без отключений. В таких случаях рекомендуется использование в щитке реле напряжения в котором настраивается верхний и нижний границы нужного вам напряжения, при выходе за их пределы — реле отключит нагрузку от сети.
Стабилизатор может также отключится и при превышению нагрузки (перегрузке) в таком случае оно будет сделано ступенчато, а при двукратной перегрузке будет выполнено моментальное отключение стабилизатора.
Кроме того выключится стабилизатор может при сработке термодатчика от перегрева силовых элементов или трансформатора.
Если стабилизатор часто выключается, нужно проверить входное напряжение, при его допустимых значениях — отключить нагрузку и убедится в том что в ней нет замыканий.
Если без нагрузки стабилизатор работает значит нагрузка неисправна, убедится в этом можно, подключив к стабилизатору эквивалентную нагрузку и если стабилизатор будет с ней работать то в первой нагрузке замыкание, если не будет работать с эквивалентной нагрузкой — то стабилизатор стал неисправным. Также о неисправности будет говорить тот факт если на входе напряжение будет в пределах нормы а стабилизатор не будет включатся.
Выбивает автомат при включение стабилизатора . Срабатывает защита которая ясно дает нам понять о коротком замыкание или значительной перегрузке. Впервую очередь нужно попробовать включить стабилизатор без нагрузки, тем самым сузив круг возможных причин. Если автомат выбивает без нагрузки значит стабилизатору потребуется серьезный ремонт. Прежде всего необходимо обратить внимание на мощность стабилизатора и автомат (по номиналу), может быть автомат на слишком малый ток, а стабилизатор во время включения потребляет большой ток. В некоторых (частых) случаях стабилизатор все же можно заставить работать если убрать заземление на сетевой вилке (подключив стабилизатор с помощью переходника без заземления), но это не выход и скорее всего устройство придется ремонтировать.
Греется трансформатор стабилизатора (без нагрузки) Прежде всего нужно убедится в том что нагрузка выключена, если при этом трансформатор все же прод
Самые популярные вопросы, которые присылают пользователи.
Для чего нужен стабилизатор напряжения?
При периодическом повышении напряжения на 10% и более любая техника и оборудование уменьшают свой жизненный цикл. Иными словами повышенное напряжение изнашивает схемы очень быстро и техника ломается на несколько лет раньше срока износа.
Другая ситуация — напряжение пониженное, в этом случае техника может перестать запускаться. Например, выключится и не запустится холодильник, насос, перестанет работать котел отопления и т.д. И в том и другом случае применение стабилизатора электрического напряжения защитит работу оборудования.
Почему щелкает стабилизатор?
Щелчки это нормальная работа релейного механизма стабилизации, при переключении ступеней. Такие стабилизаторы обычно не устанавливают в спальне или небольшом доме. Для бесшумной работы следует выбирать тиристорные модели, например такие, симисторные (пример в обзоре) или инверторные (обзор модели), у них уровень шума при работе равен 0 дБ.
Читайте по теме:
— Какие стабилизаторы вам точно не подходят >
Так же часто приходит вопрос: «почему пищит стабилизатор?». Подобный звук может издавать ползунок в электромеханических моделях, который быстро перемещается по обмотке.
Почему отключается стабилизатор?
Если вы обнаружили, что не работает стабилизатор напряжения, скорее всего сработала встроенная защита. Возможные варианты: напряжение ушло за допустимые пределы, ниже нижней или выше верхней границы. После возврата к нормативным значениям, стабилизатор включится самостоятельно. Другой случай: сработала термозащита из-за повышения температуры в помещении, т.е. аппарат перегрелся. Так же после остывания самоактивируется и продолжит работу.
Читайте по теме:
— Какие стабилизаторы вам точно не подходят >
Почему греется?
Возможно, ваш прибор работает уже длительное время с максимальной стабилизацией, в этом нет ничего страшного, если есть активное охлаждение внутри корпуса.
Что такое Байпас?
Байпас — это режим работы, когда стабилизатор напряжения пропускает ток без изменения. Т.е. ток идет через него, но без улучшения параметров.
Почему выходное напряжение стабилизатора такое же, как входное?
Возможно, включен режим «Байпас» (см. выше).
Почему стабилизатор повышает напряжение?
У любого типа стабилизаторов есть погрешность, она работает, как вниз, так и вверх. Т.е. если погрешность составляет 5%, то напряжение 231 Вольт будет нормой для данной модели.
Зачем нужен стабилизатор напряжения для газового котла?
Котлы очень прихотливы в качестве электропитания. Искаженная синусоида тока, отключение котла при падении напряжения, перегорание управляющей платы, все это блокирует работу отопительной техники. Иногда вплоть до ремонта.
Что лучше ИБП или стабилизатор напряжения?
По данной тематике читайте развернутую статью.
Что вполне объяснимо. Это обусловлено тем, что подобные агрегаты позволяют нормализовать работу всех электрических приборов, которые присутствуют дома. Иными словами, они позволяют сберечь довольно дорогостоящую технику в случае возникновения перегрузки в сети, либо при скачках напряжения, тем самым существенно продлевая эксплуатационный срок всего электрооборудования.
Однако, работа стабилизатора напряжения также сопряжена с риском возникновения определенных поломок, единственным выходом из которых является своевременный ремонт .Причин этому может быть несколько — от неправильной эксплуатации до естественных причин поломки, т.е. продолжительного срока службы.
Чтобы этого избежать, необходимо в точности следовать инструкции, которая прилагается в комплекте, позволяющая существенно продлить службу агрегата в правильном режиме работы. Если же все-таки поломка случилась, то нужно знать, какими методами нужно правильно осуществлять ремонт своими руками, чтобы еще больше не усугубить ситуацию. В данной статье мы рассмотрим основные неисправности, а также способы их своевременного устранения.
На данном видео показан с неисправностью
Конструктивное строение стабилизатора напряжения Ресанта выглядит следующим образом:
- трансформатор автоматического типа;
- электронный блок;
- вольтметр;
- орган управления, который ответственен за запуск и отключение некоторых обмоток.
Данным производителем выпускается множество различных типов стабилизаторов , поэтому и данные органы подключения обмоток будут разниться. О всех этих нюансах мы поговорим чуть позже, во время рассмотрения процедуры ремонта.
В данной конструкции определяющим является электронный блок, который осуществляет общее управление всей системой агрегата. Он ответственен за работу вольтметра, а также к нему поступают сведения о мощности входного напряжения. Затем, блок сравнивает полученные значения с оптимальными, определяя следующее действие, т.е. нужно ли добавить несколько вольт или, напротив, отнять некое количество.
Далее, по цепочке, идет определение необходимых обмоток — какие их них нужно запустить, а какие отключить. Затем, электронный блок осуществляет одно из этих действий, после чего все электрические приборы, находящиеся в квартире, получают стабильный ток.
Безусловно, сам процесс стабилизации может быть немного разным, в зависимости от типа выпускаемого устройства.Данное различие распространяется на виды обмоток, а также методы их запуска и отключения. На сегодняшний день, компания Ресанта выпускает два вида данных стабилизаторов:
- Электромеханического типа.
- Релейные.
Читайте так же: Говорим про системы автономного электроснабжения дома
Соответственно, ремонт их будет несколько иным.
Особенности работы электромеханического стабилизатора
Начнем свое рассмотрение со стабилизаторов электромеханического типа. В его конструкции присутствует сервопривод, который и осуществляет запуск и отключение обмоток в устройстве.
Сам сервопривод состоит из двигателя, на котором располагается электрический контакт (щетка). При движении якоря данного мотора, соответственно, крутится и эта щетка, постоянно контактируя обмотками из меди. Ширина данной щетки позволяет осуществлять полный обхват всей обмотки, что позволяет фазе не пропадать.
Чтобы щетка двигалась в заданном направлении с нужными характеристиками, в устройстве возникает напряжение ошибки. Затем, данное значение напряжения растет. Далее оно передается к двигателю, что и заставляет якорь вращаться в оптимальном направлении. Соответственно, щетка также движется, как и якорь, в том же заданном направлении. При этом осуществляется непосредственный контакт с обмотками.
Значение напряжения ошибки будет пропорциональным тому значению, формируемое разницей между реальным вольтовым значением на входе и тем значением, которое должно там быть. Данный сигнал может обладать одной из двух полярностей, каждая из которых задает определенное направление движения. Ниже приведена схема подобного стабилизатора напряжения:
Особенности работы релейного стабилизатора
Все релейные стабилизаторы выравнивают значения тока путем скачков. Это объясняется тем, что реле осуществляет запуск или отключение витков, расположенных на второй обмотке. Электромеханический стабилизатор выполняет этот процесс более плавно, чем релейный.
Релейные агрегаты от Ресанта осуществляют подключение витков до тех пор, пока не найдут нужный. Все эти витки условно разделены на подгруппы, при чем от каждого витка есть вывод, на который и
Стабилизаторы напряжения «Ресанта» используются во многих домах для обеспечения стабильной работы и защиты «здоровья» электрических приборов. В результате домашняя техника работает в течение длительного времени и почти не подвергается ремонту.
Надо сказать, что самому стабилизатору напряжения тоже необходимо соблюдение условий эксплуатации и периодический уход. Иначе аппарат может выйти из строя и ему потребуется ремонт. Помимо этого, отслужив достаточно большой срок, прибор может поломаться просто по причине износа деталей.
Эта статья посвящена тонким местам стабилизаторов бренда «Ресанта». Рассмотрим, как ремонтируются вышедшие из строя детали, а также восстанавливается полная работоспособность прибора.
Степень сложности ремонта стабилизаторов напряжения
Все приборы стабилизации оснащены защитными функциями, с помощью которых контролируются технические показатели на соответствие заявленным данным и условиям эксплуатации. У каждой модели защитная система своя, но существуют общие понимания выхода за пределы допустимого, что не позволяет аппарату дальше работать.
Прежде всего, требуется:
- проверка на наличие КЗ, входного и выходного напряжения, температурного режима компонентов;
- изучение высвеченного на дисплее кода ошибки.
Наиболее трудно определить неисправность симисторных ключей прибора, так как их управление связано со знанием электроники. При ремонте не обойтись без принципиальной схемы, измерительных средств, в том числе осциллографа. По контрольным точкам снятых осциллограмм определяются повреждения в структурном модуле устройства. Затем предстоит проверка каждой радиодетали и узла на предмет дефекта.
В стабилизаторах релейного типа нередко причиной неполадок становится реле, предназначенное для переключения обмоток трансформатора. Частые переключения контактов реле приводят к их выгоранию, заклиниванию, или перегоранию самой катушки. Если пропадает напряжение либо выходит сообщение об ошибке – стоит проверить все реле.
Наиболее прост ремонт электромеханического стабилизатора, у которого работа и реакция на изменение параметров сети становятся очевидными сразу после снятия корпуса. Недаром простая конструкция и высокая точность стабилизации делают эти модели весьма распространенными.
Виды неисправностей стабилизаторов напряжения
Ремонт электромеханического типа
Распространенной проблемой таких приборов является перегрев. Поэтому раз в 2 месяца следует предавать устройство техническому обслуживанию. Важной частью ремонта считается именно чистка элементов.
Примером могут служить характерные поломки распространённого стабилизатора АСН-10000/1-ЭМ. Устройство состоит из трёх одинаковых частей — из трёх 1-фазных стабилизаторов, предназначенных для стабилизации только своей фазы. Сердцем аппарата является повышающий автотрансформатор. Он же вместе с контактором и вводным автоматом относится к силовой части.
Принципиальная схема АСН-10000/1-ЭМ приведена на рисунке ниже.
В основе принципа действия электромеханических выравнивателей лежит плавное регулирование выходных параметров. Напряжение изменяется благодаря скольжению электрического контакта по обмотке автотрансформатора посредством электрического привода. На оси электродвигателя крепится ползунок, который перемещаясь, нормализует выходные параметры.
Заслуживает особого внимания следующая характерная неисправность, возникающая в процессе эксплуатации электромеханических стабилизаторов и методы ее устранения – отсутствие стабилизации выходного напряжения.
Первый признак такой неполадки – может ощущаться запах тлеющих деталей. Реверсивный двигатель недаром зовут «ахиллесовой пятой» электромеханических приборов. Контроллером стабилизатора напряжения постоянно отслеживается значение выходных параметров. Ротор постоянно вращается и это постепенно изнашивает сам двигатель.
Одна неисправность может повлечь за собой другие, например, выход из строя целого каскада управления электродвигателем, собранного на паре транзисторов. Помимо этих элементов от перегрева плавятся резисторы, стоящие в их коллекторной цепи.
Конечно, изношенный электродвигатель лучше заменить, но бывает умелая попытка привести его в действие, венчается успехом. Это и есть самый простой способ реанимации двигателя:
- отключение двигателя от схемы;
- подача на его выводы 5 В от мощного источника питания, к примеру, от компьютерного БП ATX.
При этом получается отжиг мелкого «мусора» на щётках двигателя. Нормальный ток электропотребления движка должен не выходить за пределы 90–160 мА. Поскольку двигатель реверсивного типа, то напряжение необходимо подавать не менее двух раз со сменой полярности. После этих воздействий работоспособность агрегата временно восстанавливается.
Другой вариант решения проблемы – небольшая замена схемы с сужением диапазона регулировки. Просто щетка будет ездить по-другому, в обход выгоревших участков дорожки трансформатора.
Ремонт релейных стабилизаторов
В качестве примеров рассмотрим ремонт:
Ресанта АСН-500/1-ц.
Наиболее частыми ошибками являются сообщения «L» и «H», что означает начальные буквы английских слов «низкий» и «высокий». То есть показатели выходят за пределы допустимых параметров. На прежних релейных стабилизаторах Ресанта со стрелочными индикаторами можно было видеть изменение выходного напряжения в пределах 204–235 В при переключении ступеней. На нынешней аппаратуре по записи видно 220 В, а по факту те же +- 6%, согласно паспортным данным.
Случается проблема реле медленно переключается, что влияет на защитное отключение компрессора кондиционера. Дело в том, что производителем используются дешёвые конденсаторы весьма низкого качества. Если заменить электролиты – проблема будет решена.
Главное, не стоит забывать о мощности. То, что написано на шильдике корпуса, справедливо для входного напряжения 200 В, в реальности для заниженного (170–180 В) мощность должна быть в 2 раза меньше.
Ресанта СПН-9000.
В основе принципа действия этого релейного стабилизатора лежит ступенчатое регулирование выходного напряжения. Стабилизация обеспечивается посредством микропроцессора. Коммутация отводов автотрансформатора выполняется пятью мощными реле, которые управляются транзисторными ключами. Стабильность выходного напряжения зависит от дискретности переключения (5–20 В).
Основная болезнь СПН-9000 – обгоревшие либо залипшие контакты в реле. Эти неполадки довольно часто возникают в процессе эксплуатации релейного стабилизатора. А также при несоответствии входного напряжения диапазону пороговых значений стабилизация не станет работать. Бывает, сразу при включении прибора выбивает предохранители, так срабатывает защита от КЗ.
По причине неисправности реле «летят» транзисторные ключи. Реле подлежат замене или реставрации. Для этого необходимо убрать крышки с реле, после снять подвижный контакт, освободить его от пружины и наждачной бумагой аккуратно очистить все контакты реле. В завершение очистить все контакты специальным бензином и собрать реле в обратном порядке. Затем впаять все транзисторы, и проверить на целостность переходов. Если понадобится, заменить транзисторы на новые.
Заключение
Если вам нужно подключить к стабильнику предположим электрическую печь (9 кВт), то лучшего прибора, чем стабилизатор напряжения Ресанта для этого не найти. А если при этом возникнут мелкие недочеты, то сервисные мастерские быстро и профессионально устранят их на основании гарантийных обязательств. Своевременно сделанный ремонт – залог долговечности и надёжности прибора и после гарантийного срока.
Поломки бывают различные, и иногда сложно понять, то ли просто не соблюдены условия эксплуатации по инструкции, то ли аппарат неисправен. Однако, неполадки могут существовать, и в итоге в самый неподходящий момент может возникнуть проблема. Правильно установить «диагноз» и эффективно устранить их всегда поможет ремонтная компания.
На видео: простой ремонт стабилизатора РЕСАНТА 15 квт 3 фазы.
Стабилизаторы сетевого напряжения: ammo1 — LiveJournal
Качество электрических сетей в России (особенно за городом) оставляет желать лучшего, поэтому в последнее время в продаже появилось огромное количество стабилизаторов сетевого напряжения.Основное назначение стабилизатора — повышение или понижение напряжения, чтобы выходное напряжение оставалось в пределах нормы.
Подавляющее большинство бытовых стабилизаторов построены на основе автотрансформатора (трансформатора с одной обмоткой).
В релейных или электронных ступенчатых стабилизаторах обмотка имеет несколько отводов, переключаемых с помощью реле или симисторов, управляемых электронной схемой. Отводов как правило не много (обычно 6-8) и шаг переключения достаточно большой — 8-10% (18-22 вольта).
Такой стабилизатор не помогает от скачков яркости света, а наоборот может их усилить: допустим, если входное напряжение постоянно изменяется всего на несколько вольт вокруг порога переключения, выходное будет постоянно прыгать на 8-10%. Кроме того релейный стабилизатор громко щёлкает. Кстати, электронный ступенчатый стабилизатор применяется в линейно-интерактивных источниках бесперебойного питания.
Электромеханический стабилизатор имеет токосъёмник, перемещающийся по обмотке автотрансформатора с помощью мотора, управляемого электроникой.
Точность стабилизации выше — обычно 2%, но реакция медленнее (особенно при резком изменении входного напряжения) и есть механический износ.
Другие типы стабилизаторов сейчас почти не встречаются. Разве что стабилизаторы с двойным преобразованием используются в дорогих источниках бесперебойного питания. Такой стабилизатор имеет невысокую мощность и КПД, зато обеспечивает очень стабильное выходное напряжение. Насколько я понимаю, в таком стабилизаторе сетевое напряжение выпрямляется и стабилизируется, а затем заново формируется синусоида переменного напряжения.
Так что, опять же исходя из моих предположений, единственный способ сделать так, чтобы свет на даче не «дёргался», а горел равномерно, ставить отдельно на свет ИБП с двойным преобразованием. Поправьте, если я ошибаюсь.
Обновлено
В автомобиле под капотом много энергии. Мы говорим не просто о лошадиных силах, а о выработке энергии в целом. Энергия, в которой нуждается автомобиль, обеспечивается топливом и аккумулятором.
Ищете хорошее онлайн руководство по ремонту? Нажмите здесь для 5 лучших вариантов.
Вам нужно много энергии, чтобы двигатель работал.Для небольших систем в автомобиле вам не нужна такая большая емкость.
Некоторые электрические системы в вашем автомобиле могут поджариться, если на них воздействует необработанный ток, и именно здесь в действие вступает регулятор напряжения генератора. Это помогает уменьшить эту мощность, чтобы не повредить критические системы.
Это похоже на зарядку вашего iPhone напрямую от трансформатора энергии. Теоретически, ваш телефон будет заряжаться, но, к сожалению, ваш телефон не выдержит столкновения. Это не сделано, чтобы справиться с этим типом напряжения.
Связанные: причины отсутствия зарядки генератора
Как работает регулятор напряжения генератора?
На рынке существует несколько различных типов регуляторов. Все они имеют одну и ту же функцию. Они преобразуют постоянный ток в постоянный ток, который не повредит другие системы в автомобиле.
Давайте посмотрим на различные компоненты, которые составляют систему, чтобы более полно понять функцию регулирования.
Детали автомобильной системы зарядки
Аккумулятор
Аккумулятор — это резервуар для хранения энергии. Он находится в режиме ожидания для таких функций, как запуск автомобиля и подача питания при низком напряжении.
Если вы полагаетесь только на заряд аккумулятора, ваш автомобиль не будет работать долго без зарядки.
Связанные: симптомы неисправного автомобильного аккумулятора
Генератор
Именно поэтому у нас есть генератор. Генератор переменного тока — компонент, который производит ту власть.Во время движения генератор генерирует энергию для питания системы, а избыточная энергия используется для зарядки аккумулятора.
Регулятор напряжения
Регулятор напряжения обеспечивает постоянную максимальную величину напряжения в цепи. Следовательно, он может подтолкнуть генератор к увеличению производства или побудить его к сокращению производства энергии.
Идея состоит в том, чтобы создать постоянный поток тока, который может обеспечить постоянное питание транспортного средства. Избыточная мощность не теряется, потому что она заряжает аккумулятор.
8 самых распространенных признаков неисправности регулятора напряжения
Хорошая новость заключается в том, что неисправность регулятора напряжения является одной из тех проблем, которые возникают со временем. Это также достаточно легко диагностировать. Существуют различные методы устранения неполадок, которые помогут вам диагностировать эту проблему.
Вот восемь общих признаков, на которые следует обратить внимание:
# 1 — выход высокого напряжения
Типичный автомобильный аккумулятор должен выдавать около 12,6 В в разомкнутой цепи (автомобиль не работает).Когда автомобиль едет, напряжение должно быть примерно на 2 вольт выше в большинстве автомобилей.
Если выходное напряжение измеряется при 16 В или более, очень вероятно, что у вас неисправный регулятор напряжения. Слишком высокое напряжение может привести к повреждению различных электрических компонентов. Чаще всего лампочки в фарах или задних фонарях преждевременно перегорают.
# 2 — Случайные провалы в мощности
Если у вас плохой регулятор, это может привести к тому, что многие компоненты, такие как топливный насос, система зажигания или другие детали, требующие минимального напряжения, будут работать неправильно ,
Вы можете испытать разбрызгивание двигателя, грубый холостой ход или просто отсутствие ускорения, когда вам это нужно. Это может показаться не таким уж большим делом, но это важно, потому что показывает, что власть не регулируется должным образом.
# 3 — Комбинация приборов не работает
Как и другим электрическим компонентам, для комбинации приборов требуется определенное напряжение для отображения всей необходимой информации во время вождения. Плохой регулятор напряжения может привести к тому, что он просто не будет работать или будет работать неправильно.
Вы вряд ли сможете вообще завести автомобиль, но даже если бы вы могли, было бы неразумно делать это, не зная, насколько быстро вы едете, сколько топлива у вас осталось, и прочее. критическая информация
# 4 — Затемнение или мерцание огней
Вы обычно заметите это с фарами, но это может повлиять на внутреннее освещение и даже стереосистему. Это снова указывает на ток, который не контролируется должным образом.
Этот признак существует для проблем, связанных с батареей, но может также означать, что виноват регулятор напряжения.
# 5 — дальний свет не работает
Одна из систем, которая может пострадать от слишком большого или слишком низкого напряжения, — это ваши фары. Фары дальнего света особенно требуют достаточного количества энергии для работы. Лучи, которые не загораются должным образом, указывают на наличие проблемы.
# 6 — Коррозия
Распространение коррозии на клеммах и верхней части аккумулятора может быть признаком неисправного регулятора напряжения среди прочего.
# 7 — Аккумулятор разряжен
Это может быть связано с множеством других причин, включая забвение выключения света, проблему с генератором переменного тока или просто старую батарею, которую необходимо заменить. Но это также может быть из-за плохо управляемого тока из-за плохого регулятора напряжения.
См. Также: Различия между разряженной аккумуляторной батареей и неисправным генератором переменного тока
# 8 — Проверьте, горит ли индикатор двигателя или загорается аккумуляторная батарея
Причины могут быть разными, но всегда полезно искать любые диагностические коды неисправностей (проверьте индикатор двигателя) или выполните быструю проверку напряжения (индикатор аккумулятора включен) с помощью мультиметра, чтобы выяснить, не является ли это причиной проблемы.
Стоимость замены регулятора напряжения
Новый регулятор напряжения генератора будет стоить от 40 до 140 долларов США за детали, в значительной степени зависящие от марки / модели транспортного средства и от того, используются ли запчасти OEM или послепродажного обслуживания.
Стоимость деталей не так уж и плоха, но, поскольку большинство регуляторов напряжения размещены внутри генератора, предполагается, что они будут платить от 140 до 240 долларов за рабочую силу. Скорее всего, вы заплатите больше, если пойдете в дилерский центр, и меньше, если регулятор будет установлен снаружи генератора, куда проще добраться.
В целом, общая стоимость замены регулятора напряжения в большинстве случаев будет где-то в диапазоне от 180 до 380 долларов. Если есть какие-либо повреждения или перегоревшие провода из-за отказа регулятора, общая стоимость будет больше.
Поскольку стоимость рабочей силы составляет большую часть стоимости, вы можете рассмотреть возможность простой замены всего генератора, если вы приближаетесь к 100 тыс. Миль или около того.
Хотя сегодняшние генераторы могут работать в течение всего срока службы автомобиля, перед этим они часто выходят из строя.Замена вашего генератора позволит вам в ближайшее время не платить снова и снова.
Где находится регулятор напряжения?
Расположение зависит от марки и модели автомобиля. Он будет либо внутри, либо рядом с корпусом генератора. Форд — одна марка, которая устанавливает это рядом с генератором.
Те, которые установлены рядом с генератором переменного тока, нуждаются в дополнительной опоре, которая предоставляется в виде жгута. Преимущество такого внешнего вида в том, что к нему проще получить доступ.Когда регулятор установлен внутри корпуса генератора, его сначала нужно снять, чтобы получить к нему доступ.
Должен ли я ездить с неисправным регулятором?
Вождение с отключенным регулятором дает шанс. Тебе может повезти. Вы можете также взорвать некоторые дорогие компоненты в вашем автомобиле.
Мы не думаем, что стоит рисковать. Вместо этого мы рекомендуем доставить машину механику как можно скорее.
Электроника 102 — Урок 4
На предыдущем уроке мы улучшили усилитель, смоделировали его и продемонстрировали его производительность с помощью SPICE.В этом уроке мы собираемся разработать регулятор напряжения, сердце любого источника питания.
Потребность в регуляторах напряжения
Целью регуляторов напряжения является обеспечение постоянного напряжения питания в цепях. вы проектируете
Это наиболее распространенные схемы (каждая электронная система, независимо от ее функций, по крайней мере один), и все же они часто пренебрегают из-за их утилитарных природа.
Нам нужны регуляторы напряжения, потому что источники первичной энергии (как обычные батареи, или напряжение переменного тока, которое мы получаем от сетевой розетки), как правило, не очень стабильны или не стабильны достаточно, чтобы наши схемы работали в соответствии со своими спецификациями.
Например, напряжение, которое мы получаем от автомобильного аккумулятора, может варьироваться от 14,4 В когда двигатель работает, и генератор заряжает аккумулятор, и так низко, как 8 или 9 В, когда вы запускаете двигатель холодным утром.Потому что может быть положительным или отрицательные пики, наложенные на напряжение батареи из-за другого оборудования, большинство Автомобильное оборудование рассчитано на работу с напряжением до 16 В. Внутри некоторых цепей требуется стабильное напряжение для правильной работы, таких как Микропроцессор используется для управления радио. Большинство микропроцессоров работают от источника 3 В или 5 В, который должен регулироваться с точностью до доля вольт. Например, многие микросхемы рассчитаны на работу от номинала 5 В требуется, чтобы напряжение оставалось между 4.5 и 5,5 вольт.
опорного напряженияРегуляторы напряжения должны иметь ссылку для работы. А Напряжение ссылка является частью или схема, которая обеспечивает стабильное напряжение, когда внешние параметры, такие как напряжение питания или температура варьируется.
Наиболее распространенным эталоном напряжения является стабилитрон ([1]). Стабилитрон — это диод, в котором лавинообразное поведение при обратном пробое оптимизированы и определены количественно, так что диод может безопасно работать в этом регионе.
Мы можем использовать SwitcherCAD, чтобы проиллюстрировать поведение стабилитрона.
Создайте схему сейчас, вам не нужно вводить какое-либо значение в Source V1. Не беспокойся о.Заявление DC в нижней части схемы, это просто строка текста, которую я поместил туда для справки. Когда вы закончите создание схемы, нажмите Simulate-> Edit Simulation Cmd затем выберите «DC Sweep».
Введите следующие значения:
- Имя 1-го источника для поиска: V1
- Тип развертки: Линейный
- Начальная стоимость: -4
- Стоп-значение: 16
- Инкремент: 0.1
Вы должны получить сюжет так:
При напряжении источника выше примерно 6 В стабилитрон начинает проводить ток и напряжение на нем уровня около 6.2 В, что является номинальным Напряжение Зенера для этой части.
Область отрицательного напряжения интересна тем, что показывает, что Стабилитрон похож на настоящий диод при смещении в прямом направлении. Тем не менее, мы не намерены использовать стабилитрон в этом регионе
Наиболее интересной частью является область обратного смещения (когда напряжения от V1 положительны). Эффект Зенера дает напряжение около 6,2 В, что вполне стабильный по сравнению с источником напряжения.
Чтобы выяснить, насколько стабильным, давайте снова запустим симуляцию, но сметая источник между 8 и 18 В.
Линия регулирования = Дельта (V из ) / Дельта (V из )
В этом случае изменение выходного напряжения при входе изменение напряжения от 14 до 16 В (изменение 2 В) составляет 20 мВ, поэтому Регулировка линии между 14 и 16 В составляет 1%.
Если бы мы заменили источник V1 на автомобильный аккумулятор, мы бы ожидается, что регулируемое напряжение стабилитрона будет колебаться между 6,24 и 6,38 В, в то время как напряжение батареи изменяется от 8 до 16 В, что значительно улучшается.
Давайте посмотрим влияние температуры, добавив оператор .STEP к моделирование.
Нажмите на значок «Текст» и введите в текстовое поле следующее: «.STEP TEMP LIST 0 25 50», затем нажмите «Директива» и «ОК» и запустите симуляция снова.
Шунт-регуляторы
Этот тип схемы называется Shunt Regulator , потому что регулирующий Элемент параллельно (в отличие от последовательно) с нагрузкой. В то время как наш На схеме не показана нагрузка (на данный момент), нагрузка является любой цепью с питанием от регулируемого напряжения, которое поэтому будет размещено параллельно с стабилитроном.
Особенность регулятора шунта, которая может быть преимуществом или неудобством в зависимости от того, где и как используется схема, шунтирующий регулятор рисует постоянный ток от источника. Ток, взятый из источника, является ток, который течет через последовательный резистор. Так как ток, который течет через последовательный резистор зависит только от напряжения источника, Напряжение стабилитрона и значение резистора, оно постоянно, пока Напряжение источника является постоянным и не зависит от тока нагрузки.
Преимущество заключается в том, что ток источника не зависит от тока нагрузки.
Недостатком является то, что эффективность схемы очень низкая при малые токи нагрузки, поэтому схема не оптимизирована для работы от батареи.
Трудно представить более простую схему, в ней всего два основных компонента.
С другой стороны, доступный ток ограничен. Давайте посмотрим, какой ток мы можем получить от этой цепи.
Расчет максимального тока нагрузки
В этой модифицированной схеме я добавил резистор R2 для представления схемы, которая будет использовать опорное напряжение. Резистор еще не имеет значения, он есть, чтобы проиллюстрировать это. Этот резистор составляет нагрузку, и он будет потреблять определенное количество тока. Нам нужно убедиться, что регулятор может выдавать ток, необходимый для цепи представлен резистором R2.
<стабилитрон-5.PNG >>
I R1 = I D1 + I R2
В нашем примере схемы, когда напряжение источника составляет 12 В, напряжение на стабилитроне 6,34 В, поэтому напряжение на резисторе R1 составляет 5,66 В, поэтому ток в резисторе будет 5,66 / 1000 или 5.66 мА.По мере уменьшения значения R2 ток через него будет увеличиваться, а ток через D1 уменьшится на столько же.
Если ток нагрузки (ток через R2) достигает 5,66 мА, то стабилитрон будет голодать (ток через него будет очень низким или нулевым) и не будет работа по регулированию напряжения. Давайте выясним, какой ток мы можем пропустить через D1, глядя на спецификации.
Для полного документа, нажмите на картинку.
I макс = P макс / В стабилитрон
В этом случае максимальный ток равен 0.225 / 6,2 = 0,036 А или 36 мА.Если вы прочитаете примечания на листе данных, вы увидите, что 225 мВт абсолютный максимальный рейтинг при 25 градусах Цельсия. Паспорт также дает Вы тепловое сопротивление и рейтинг для температуры выше 25 градусов.
Не вдаваясь в детали этих расчетов прямо сейчас, хороший Практика проектирования заключается в ограничении максимального тока в нашей цепи не более чем 50% абсолютного максимального рейтинга.Это 18 мА.
Если наша схема такова, что ток нагрузки может изменяться от нуля до некоторого значения, мы должны убедиться, что через R1 протекает не более 18 мА.
При выбранном нами значении R1 (несколько условно) мы достигнем 18 мА. когда напряжение от V1 составляет 6,2 + (1000 * 0,018) = 24,2 В, где 6,2 номинальное напряжение Зенера, и (1000 * 0,018) это напряжение, которое мы должны применить через R1, чтобы через него протекал ток 18 мА.Похоже, у нас довольно мало конструктивного запаса в отношении максимального рассеивания мощности в стабилитроне.
Теперь нам нужно рассмотреть, что происходит, когда напряжение питания минимально. На примере автомобильного радиоприемника минимальное напряжение от аккумулятора может всего 8 В. При напряжении питания 8 В ток через R1 будет только:
I R1 = (V источник — V Zener ) / R1
Это вычисляется до 1.8 мА.Таким образом, если эта схема использовалась в автомобильной рации, чтобы обеспечить регулируемое 6,2 В для некоторые чувствительные цепи, мы могли бы потреблять до 1,8 мА без потери регулирования, и не рискуя взорвать стабилитрон при максимальном напряжении батареи.
На практике, так как мы оценили максимальный ток, мы бы не хотели полностью голодать стабилитрон и убедиться, что напряжение остается в норме, мы должны держать минимальное количество тока в стабилитроне.Списки данных напряжение Зенера для 3-х токовых значений 1, 5 и 20 мА, поэтому пока оно законно интерполировать между приведенными значениями, менее рекомендуется использовать часть вне диапазона значений, поэтому мы должны сохранить минимум 1 мА хоть и стабилитрон для него хорошо работает.
Это означает, что у нас имеется до 0,8 мА доступного тока для нагрузки.
Получение большего тока с использованием регулятора Pass Pass
Что нам делать, если 0.8 мА мало?
Ну, мы могли бы либо:
- Уменьшите значение R1. Мы видели, что с текущим значением 1 кОм, мы бы не достигли безопасного максимального рассеивания мощности, пока напряжение питания составляет 24,2 В. Мы могли бы уменьшить значение R1, чтобы максимальная безопасная мощность рассеивание достигается при 18 В, что является максимальным напряжением питания, которое мы нужно дизайн для.
- Перепроектируйте схему с более высоким номинальным стабилитроном (и уменьшите значение резистора R1, чтобы ток протекал через него), или
- Добавить усилитель тока, используя один или несколько транзисторов.
Решение 1 легко внедряется и стоит недорого, но не дает много улучшения. В этом случае максимальный ток стабилитрона составляет 18 мА, то есть также максимально возможный ток нагрузки.
В общем, решение 2 не имеет особого смысла, потому что стабилитрон большей мощности труднее получить, и схема быстро будет тратить много энергии. С тенденцией к оборудованию с батарейным питанием важно быть знакомым с решения, которые не расходуют энергию или тратят минимум, необходимый для выполнения функции.
Решение 3 немного сложнее, но предлагает большую гибкость и более эффективный.
Итак, мы попробуем решение 3.
Существует хорошо известная схема, которая выполняет нужную нам функцию, поэтому без дальнейших церемоний, вот оно:
Точно так же источник тока будет генерировать любое напряжение, необходимое для подачи количество тока мы просили.
Вы можете выбрать текущий источник из меню Компонент, просто найдите и нажмите на «текущий».
Источники тока не так интуитивны, как источники напряжения, так что не стоит слишком беспокоиться если концепция кажется странной. Просто следуйте тому, что мы будем делать с этим и снова время это станет знакомым для вас.
Другая вещь, которую вы могли заметить, если вы действительно наблюдательны, это то, что мы есть стабилитрон с номером детали BZX84C5V6L, которого не было в библиотеке.
Я обманул. Я хотел продемонстрировать хорошо известную схему, которая представляет собой регулятор напряжения 5 В.Предыдущая схема была 6,2 В регулятор, который, хотя и достаточно для этой цели упражнения, редко используется. 5 В гораздо более распространенное напряжение, и 5,6 В стабилитрон часто используется в цепи, как я только что описал. Но библиотека SwitcherCAD не включала стабилитрон на 5,6 В.
Если вы ссылаетесь на спецификацию Motorola (полный документ в формате PDF, а не Выдержка выше), вы увидите, что некоторые номера деталей выделены жирным шрифтом. Примечание указывает что эти номера деталей предпочтительнее , то есть они гораздо более вероятны быть в наличии.Часть 5.6V выделена жирным шрифтом, поэтому разумно предположить, что она должна был в библиотеке. Учитывая, сколько мы заплатили за SwitcherCAD, мы будем простите линейную технологию за то, что не включили все возможные номера деталей.
Так как же я получил 5,6 В стабилитрон в SwitcherCAD?
Я открыл файл библиотеки диодов, C: \ Program Files \ LTC \ SwCADIII \ lib \ cmp \ standard.dio в текстовом редакторе и добавил BZX84C5V6L следующим образом:
.модель BZX84C5V6L D (Is = 1,66n Rs = .5 Cjo = 205p nbv = 3 bv = 5.6 Ibv = 1 м Vpk = 5.6 mfg = тип Mot = стабилитрон)Вы можете вырезать и вставить всю строку. Я поместил его чуть выше части BZX84C6V2L в файле. Обратите внимание, что эта модель, вероятно, не так хороша, как другие. Это достаточно для приведенный ниже пример, но он не может быть хорошей моделью для более сложного моделирования. Поэтому, когда вы закончите курс, вы можете удалить модель из библиотеки.
Мне пришлось закрыть и снова открыть SwitcherCAD, потому что программа, по-видимому, читает библиотеки когда программа запускается и после того, как я изменил файл, он не перезагрузил его автоматически.
Хорошо, достаточно с библиотекой SwitcherCAD, транзистор, который мы добавили к шунтирующему регулятору, в конфигурации, известной как Emitter-Follower . Это означает, что напряжение на Излучатель следит за напряжением на базе (с небольшим смещением, как правило, от 0,6 до 0,7 Вольт). Усиление напряжения такой цепи немного меньше 1.
Таким образом, если базовое напряжение поддерживается на уровне 5,6 В, напряжение на эмиттере будет быть около 4,9 до 5.0 вольт.
Прежде чем идти дальше, убедитесь, что вы запрограммировали V1 как источник напряжения 12 В.
Чтобы сделать симуляцию более интересной, мы выполним проверку тока.
Нажмите Simulate-> Edit Simulation Cmd и выберите DC sweep . Введите значения следующим образом:
- Имя 1-го источника для поиска: I1
- Тип развертки: Линейный
- Начальная стоимость: 0
- Стоп-значение0.1
- Инкремент: 0,001
Регулировка нагрузки выражается в процентах от выходного напряжения или в абсолютном значении.
Если мы выражаем это как изменение напряжения на текущее изменение, которое вызвало это, он будет называться Выходное сопротивление , так как значение сопротивления Фактически, отношение напряжения на нем к току через него.
Регулировка нагрузки = Дельта (V из ) / Среднее V из
Выходное сопротивление = дельта (V из ) / дельта (I из )
В этом случае изменение выходного напряжения при изменении тока нагрузки от 50 до 100 мА — это 40 мВ, поэтому выходное сопротивление равно.04 / .05 = 0,8 Ом для изменения тока нагрузки на 50%.Регулировка нагрузки составляет 0,04 / 4,92 = 0,81%
Обратите внимание, как напряжение быстро нарастает при малых токах (ниже нескольких мА). Это связано с тем, что при очень малом токе нагрузки, базовый ток, который = ток нагрузки / Hfe, настолько мал, что базовое напряжение необходимо генерировать его становится очень маленьким, намного ниже, чем типичный От 0,6 до 0,7 В.
Я добавил резистор R2 (100 кОм), чтобы обеспечить минимальный ток нагрузки и без этого резистора напряжение нарастало бы еще больше на свету текущие значения I1.Например, вы можете попробовать изменить R2 на 1000k (1 мегом)
На практике, если цепь фактически должна была работать до такой низкой токи, было бы неплохо немного уменьшить значение R2 чтобы уменьшить рост напряжения при легких нагрузках.
С другой стороны, обратите внимание, что эта схема теперь обеспечивает 100 мА, в то время как поддерживая регулировку между 4,85 и 5,05 В для токов приблизительно 5 мА и 100 мА.
Это было бы идеально, чтобы управлять большинством 5-вольтовых микропроцессоров.
Отклонение пульсации
Пульсация отклонения является еще одной мерой способности регулятора отклонить Варианты линейного напряжения. Тем не менее, линейное регулирование, определенное выше, измеряется со статическими (медленно меняющимися) изменениями входного напряжения, где Ripple Rejection измеряется при быстро меняющемся входном напряжении, обычно на частоте линии (60 Гц) или это вторая гармоника (120 Гц).
Если бы мы использовали реальные инструменты, мы бы измерили Ripple Rejection как наложение небольшого переменного напряжения поверх входного напряжения постоянного тока, затем измерение амплитуда одного и того же сигнала на выходе регулятора и вычисления Соотношение. Например, мы могли бы применить пиковое напряжение 1 В переменного тока (2 В р-р), потому что это хорошо в пределах диапазона регулирования регулятора, и он производит расчеты Полегче.
Мы можем использовать ту же технику со Spice, хотя Spice предлагает другой метод, который мы будем изучать в следующем уроке.Для удобства измерим отклонение пульсации при 1 кГц.
Установите источник тока I1 на фиксированное значение 50 мА, установите источник напряжения V1 на быть источником SINE со смещением 12 В постоянного тока, амплитудой 1 В и частотой 1 кГц, тогда отредактируйте команду симуляции следующим образом:
- Анализ переходных процессов
- Время останова: 5 мс
- Время начала сохранения данных: 0
Вот график выходной пульсации (обратите внимание на шкалу напряжения):
В следующих уроках мы будем совершенствовать регулятор напряжения со ступенью усиления
отдельно от силовой сцены. Существует три основных метода, используемых для управления напряжением на конце распределительного фидера. — Использование управляющего оборудования для изменения напряжения на стороне питания фидера или на стороне нагрузки и путем контроля тока в линии с помощью изменение коэффициента мощности. На источнике передачи напряжение контролируется регуляторами напряжения на генераторах.Оборудование контроля напряжения, подключенное к со стороны источника питания или со стороны нагрузки фидера , будет включать: Устройства управления током, предназначенные для управления коэффициентом мощности, представляют собой статические или вращающиеся конденсаторы. Вращающиеся конденсаторы редко используются, если вообще используются в современных системах электропитания, и не обсуждаются. Отводные трансформаторы сконструированы таким образом, что выходное напряжение можно регулировать с помощью переключателя для увеличения или уменьшения напряжения. Выключатели могут быть сконструированы так, чтобы либо не передавать ток во время изменения значения напряжения ( устройства РПН ), либо поддерживать полный номинальный ток ( устройства РПН ). Обычно напряжение изменяется с шагом номинального напряжения — обычно 2.5% для распределительных (22/11 кВ до 400 вольт) трансформаторов , но более тонких, скажем, 1,25 — 1,5% для трансформаторов в передающих подстанциях с полным диапазоном регулировки до ± 10% от номинального выходного напряжения. Это означает, что для линии 11 кВ напряжение на стороне источника питания может быть между 9,9 кВ и 12,1 кВ . Устройства РПН гарантируют, что не будет прерывать подачу электроэнергии при изменении значения напряжения , и, как следствие, предпочтительнее, даже если они намного дороже.Если установлены устройства РПН без нагрузки, источник питания должен быть отключен на время, необходимое для изменения настройки напряжения. Основные элементы нагрузки и компенсационные цепи, используемые для автоматического управления устройством РПН, показаны на рисунке 1. По сути, он состоит из реле, чувствительного к напряжению, которое будет приводить в действие двигатель устройства РПН, чтобы автоматически перемещать положение крана вверх или вниз, когда напряжение будет отклоняться от заданного желаемого уровня напряжения. Этот установленный уровень обычно упоминается как «« плавающее напряжение »трансформатора или подстанции. Реле напряжения измеряет выходное напряжение обоих трансформаторов, а также компенсационное напряжение, которое отражает ожидаемое падение в фидере, как показано ниже. Чтобы понять, как работает система, сначала рассмотрим в простейшем случае, когда выходное напряжение трансформатора управляет реле . И наоборот, когда нагрузка падает, выходное напряжение начнет расти, и реле регулирования напряжения заставит трансформатор переключиться на один отвод назад, чтобы понизить напряжение и снова вернуть его к желаемому уровню. Мы также можем компенсировать падение фидеров, выходящих из подстанции, путем циркуляции выходного сигнала трансформатора тока через регулируемые значения сопротивления и реактивного сопротивления (которые установлены, чтобы отражать значения сопротивления и реактивного сопротивления фидера) в цепи измерения напряжения , Падение импеданса модели Z c в реле регулирования напряжения должно отражать падение напряжения в фидере, если оно правильно настроено. Где: Реле, чувствительное к напряжению, теперь заставляет трансформатор менять ответвления в ответ на изменения напряжения на нагрузке на конце фидера , а не только на клеммах трансформаторов на подстанции.Когда нагрузка увеличивается, это означает, что ответвления будут меняться раньше, чем при измерении только выходного напряжения трансформатора, и выходное напряжение трансформатора будет выше, но на стороне нагрузки фидера напряжение будет поддерживаться на желаемом уровне. Это можно увидеть на векторной диаграмме на рисунке 1. Выход трансформатора напряжения e t является отражением E S , напряжения на клеммах зонного трансформатора. Вычитая из вектора напряжения e t вектор напряжения e z , который пропорционален падению линейного напряжения E Z , результирующее напряжение ev (которое управляет механизмом привода ответвителя). чейнджер) будет представлять напряжение нагрузки E R для всех условий. Эта компенсация падения напряжения в линии называется «Компенсация падения напряжения» («НРС») . Обычно устанавливается как процент повышения напряжения при определенном значении нагрузки трансформатора. Таким образом, если значение LDC равно нулю, реле регулирования напряжения трансформатора будет менять ответвления исключительно на напряжение на клеммах трансформатора. Когда LDC установлен на некоторое положительное значение, реле регулирования напряжения трансформатора будет менять ответвления на основе напряжения на клеммах трансформатора за вычетом значения напряжения падения линии. Самый простой и наиболее часто используемый метод повышения напряжения на распределительных линиях на сегодняшний день, где пропускная способность не является проблемой, но где колебания напряжения чрезмерны (например, сельские фидеры), с помощью автотрансформатора, обычно просто (но не точно) упоминаемого как «регулятор напряжения» (потому что, как мы обсудим ниже, существует много типов регуляторов). Автотрансформатор имеет одну общую катушку вместо отдельных первичных и вторичных катушек , как у традиционных трансформаторов. Выходное напряжение может быть увеличено за счет увеличения числа оборотов на выходном отводе или уменьшено («выпрямлено») за счет меньшего количества оборотов в положении выходного отвода, как показано на рисунке 2. Отводы автоматически меняются с помощью устройства РПН, описанного выше. Другое устройство для управления напряжением, которое может использоваться само по себе или в сочетании с трансформатором, представляет собой регулятор, который бывает двух типов: Индукционный регулятор состоит из статора и ротора и сконструирован аналогично асинхронному двигателю с намотанным ротором с гибкими соединениями, идущими от ротора, который не вращается. Угловое положение (неподвижного) вала относительно корпуса статора регулируется с помощью зубчатого колеса с ручным или моторным приводом. Одна обмотка (статор) соединена шунтом между линиями, которым необходимо контролировать их напряжение, а другая обмотка (ротор) соединена последовательно с линией нагрузки или воздушной линии. В зависимости от относительных угловых положений статора и ротора, шунтирующая обмотка индуцирует напряжение (v 1 ) в последовательной обмотке, где наведенное напряжение может быть в фазе с напряжением системы или может быть до 180 ° от фазы. В результате выходное напряжение может варьироваться по величине в диапазоне: (V + v 1 ) — (V — v 1 ) где: Недостаток обычной трехфазной схемы состоит в том, что в он вводит фазовый сдвиг между входным и выходным напряжениями при всех значениях, кроме полного усиления и полного бак .Это не имеет значения, когда используется на отдельном источнике, но исключает его использование во взаимосвязанных сетях. Регулятор с подвижной катушкой состоит из двух пар тесно связанных между собой шунтовых и последовательных катушек A 1 — S 1 и A 2 — S 2 соответственно, как показано на рисунке 3 ниже. Четыре катушки смонтированы на общей магнитной цепи, и над ними расположена подвижная катушка М.Движущаяся катушка М замыкается на себя и на своих границах перемещения окружает одну или другую пару неподвижных катушек. Шунтирующие катушки A 1 и A 2 связаны с их добавкой полярности напряжения, а последовательные катушки S 1 и S 2 имеют противоположные напряжения. Взаимная индуктивность короткозамкнутой катушки М, когда она находится в верхнем положении, уменьшает напряжение на А 1 до минимума и увеличивает его на А 2 до максимума. В этом случае напряжение, индуцированное в S 1 , является минимальным, а в S 2 — максимальным. Диапазон регулирования выходного напряжения зависит от соотношений S 2 : A 2 и S 1 : A 1 . В другом, менее распространенном методе для небольшой регулировки напряжения сети используются повышающие трансформаторы. Есть два типа договоренностей: Бустерный трансформатор с синфазным регулированием используется для подачи переменного напряжения в линейную цепь для целей регулирования напряжения .Это оборудование будет использоваться там, где желательно получить дополнительный контроль напряжения на линиях при нагрузке, и нет необходимости приобретать новый трансформатор. Типичное расположение обмоток для синфазного усилителя напряжения показано на рисунке 4. Активные проводники трехфазной системы обозначены AA ‘, BB’ , CC ‘ соответственно, и показаны соответствующие уровни напряжения на векторной диаграмме. Три последовательных трансформатора «а» имеют свои вторичные обмотки «б», подключенные к линиям А-А, B-B, C-C.Первичные обмотки этих трансформаторов «c» возбуждаются от переменных выходов трехфазного трансформатора «e», первичные обмотки которого подключены через линию ABC в конфигурации «звезда». Изменение устройства РПН «x» между клеммами «d — f» приведет к изменению напряжения, подаваемого в линию A-A ’, B-B’, C-C ′ через трансформаторы «a». Квадратурные бустеры или блоки управления фазовым углом вводят напряжение, имеющее главный компонент на 900 электрических, к существующему линейному напряжению.Это достигается путем объединения напряжений из разных фаз вместо одной и той же фазы . Общий метод присоединения показан на рисунке 5. По сути, они представляют собой разновидность синфазного усилителя, описанного выше. При перемещении механизма устройства РПН «x» от клеммы «g» к «f» линейное напряжение будет увеличиваться («повышение»), а при переходе от «g» к «d» линейное напряжение будет уменьшаться (« понижающий ‘). Оборудование для контроля фазового угла может потребоваться , когда две цепи с разными импедансами, несущие переменные нагрузки, соединены в двух точках системы . Начиная с точки, где линии имеют свои концы, соединенные вместе, и с другими концами линий, различные импедансы линий означают, что будет разность фаз между двумя напряжениями на других концах линий, когда каждый из них несет ток. Это смещение фазы будет меняться в зависимости от нагрузки на две линии подачи.Когда две питающие линии подключены к системе, разница в напряжениях из-за сдвига фаз на их концах вызовет циркуляцию тока. Когда квадратурный усилитель используется в конце одной из этих линий , можно изменить распределение тока в фидерах и минимизировать любые циркулирующие токи . В то время как регулирование напряжения с помощью трансформаторов с переключением отводов является обычным методом в распределительных системах, конденсаторы, корректирующие коэффициент мощности , также могут влиять на регулирующие напряжения . Фазовая диаграмма Рисунок 6 иллюстрирует влияние на регулирование напряжения путем добавления конденсаторов к нагрузке и изменения коэффициента мощности . Значения напряжения, подаваемого без подключенных конденсаторов, показаны в полных строках (E S ) и с конденсаторами, что уменьшает угол отставания тока от Φ до Φ 1 , пунктирными линиями (E S1 ). Обратите внимание, что E S1 меньше, чем E S , т. Е. Регулирование напряжения меньше. Для напряжений до подключения конденсаторов: При подключении конденсаторов компонент «в фазе» тока нагрузки I остается неизменным, но квадратурный компонент уменьшается, что приводит к новому току нагрузки I. Если предположить, что напряжение нагрузки ER остается постоянным, то: Можно видеть, что вектор OE S1 меньше, чем OE S , и поэтому для сохранения постоянного напряжения нагрузки требуется более низкое напряжение на передающем конце.Обычной практикой является поддержание постоянного напряжения на передающем конце и включение и отключение конденсаторов на приемном конце для регулировки напряжения на приемном конце. Ссылка // Проектирование воздушных распределительных систем от Института Чизхольма TAFE Симптомы плохого регулятора напряжения могут включать в себя: Некоторые из этих симптомов могут возникать из-за ослабленных или корродированных соединений системы зарядки. Регулятор напряжения управляет выходным напряжением генератора переменного тока, чтобы поддерживать предварительно установленное зарядное напряжение для батареи. Он также контролирует электропитание различных электрических систем автомобиля. Без регулятора напряжения генератор может выдавать напряжение до 250 вольт. Этого достаточно, чтобы разрушить аккумулятор и электрическую систему автомобиля. Регулятор напряжения обычно находится внутри или сзади корпуса генератора.Тем не менее, все более поздние модели автомобилей имеют модуль управления двигателем (ECM), регулирующий выходное напряжение генератора переменного тока через специальную цепь. В старых моделях использовался электромеханический внешний регулятор напряжения, установленный где-то в моторном отсеке. В управляемой компьютером системе зарядки электронный или силовой модуль управления может контролировать работу системы, отключать зарядный выход, если уровни напряжения слишком высоки, и запускать диагностические коды неисправностей. Это часть отказоустойчивой схемы в компьютере, которая может помочь вам диагностировать системные проблемы и описать возможные неисправности. Этот тест является простой процедурой проверки выходного сигнала регулятора напряжения генератора. Вам нужен цифровой мультиметр для этого теста. Хорошее выходное напряжение должно быть примерно на 2 Вольт выше, чем напряжение разомкнутой батареи. При необходимости обратитесь к руководству по ремонту вашего автомобиля, чтобы проверить правильные характеристики для вашей конкретной модели. Если ваше выходное напряжение соответствует техническим требованиям, продолжите этот тест: Показание выходного напряжения должно быть примерно на 0,5 В выше, чем напряжение разомкнутой цепи вашей батареи. Большинство регуляторов напряжения откалиброваны для вывода от 13,5 до 15,5 зарядных вольт на полностью заряженном аккумуляторе при нормальной температуре без каких-либо аксессуаров или включенного освещения. Обратитесь к спецификациям в руководстве по ремонту вашего автомобиля для вашего конкретного применения. Имейте в виду, что изношенный или ослабленный приводной ремень и другие условия эксплуатации автомобиля, такие как высокие температуры, могут повлиять на работу регулятора напряжения. Когда ваш тест показывает стабильный или прерывистый выход высокого или низкого напряжения, возможно, неисправен стабилизатор напряжения. Однако большинство регуляторов напряжения выходят из строя из-за высокого выходного напряжения. Однако, прежде чем идти дальше, убедитесь, что все соединения с генератором и аккумулятором исправны и чисты, как описано в следующем разделе. Быстрый способ проверки проводов и соединений в зарядной системе — проверить наличие падений напряжения. Проверьте также падение напряжения вокруг основания двигателя, если необходимо. Если соединения цепи зарядки в порядке, продолжите следующие испытания. Вы можете проверить, неисправен ли ваш регулятор напряжения, с помощью теста обхода регулятора, как описано в следующем разделе. В следующем видео представлен обзор проверки системы зарядки, которой вы также можете следовать, чтобы проверить систему зарядки при необходимости. На многих генераторах (кроме тех, которые имеют компьютерное регулирование напряжения) вы можете обойти регулятор напряжения, чтобы проверить, не поврежден ли ваш регулятор напряжения или какой-либо другой компонент (генератор или цепь зарядки). Может быть несколько способов обойти регулятор напряжения, в зависимости от конфигурации системы зарядки для вашей конкретной модели автомобиля. Обратитесь к руководству по ремонту автомобиля для конкретной модели, чтобы провести этот тест, если это необходимо. В следующем видео показано, как проверить внешний регулятор напряжения и как его обойти. Некоторые генераторы со старой конфигурацией позволяют регулировать регулятор напряжения. На этих устройствах вы можете найти небольшой регулировочный винт на регуляторе напряжения. Обратитесь к руководству по ремонту вашего автомобиля, чтобы убедиться, что у вас есть регулируемый регулятор напряжения, найдите регулировочный винт и установите выходное напряжение в соответствии со спецификациями. Генераторы постоянного тока старого типа и ранние системы зарядки транспортных средств использовали регулятор напряжения контактного типа. По сути, он состоял из катушки, набора точек и резисторов для управления напряжением генератора и выходным током.Эти регуляторы были заменены электронными или твердотельными регуляторами напряжения. Тем не менее, сегодня на дороге могут быть транспортные средства, оснащенные регулятором этого типа. Обычно точки контакта в регуляторе вызывают проблемы после многих миль обслуживания из-за износа или точечной коррозии. Для ремонта контактного стабилизатора напряжения: См. Руководство по ремонту для конкретной марки и модели автомобиля. Чтобы заменить его, снимите регулятор напряжения сзади или внутри генератора. Обратитесь к руководству по ремонту вашего автомобиля для процедуры для вашей конкретной модели. Если у вас еще нет руководства, вы можете купить относительно недорогую копию онлайн через Amazon. Руководства Haynes содержат пошаговые инструкции для многих проектов по техническому обслуживанию, устранению неполадок и замене компонентов, которые вы можете выполнять дома.Так что вы скоро окупите свои небольшие инвестиции. В некоторых моделях транспортных средств используются генераторы с внутренним регулированием напряжения. Скорее всего, вам придется заменить генератор, если регулировка напряжения не удалась. Кроме того, в моделях с управляемым компьютером регулированием напряжения проблемы с этой схемой означают необходимость замены модуля управления силовой передачей (PCM). Если вы подозреваете проблему с системой зарядки, кроме регулятора напряжения, вы можете проверить систему зарядки.
Упражнения
Нажмите здесь, чтобы увидеть ответы.
Каковы ограничивающие факторы для получения большего тока? Выводы этого урока
Ссылки
, Введение в контроль напряжения
контролируют напряжение на конце распределительного устройства (на фото: Quad Booster, который регулирует выходное напряжение до определенного уровня; кредит: Wilson Transformer Company) Оборудование для изменения напряжения
Выходная мощность трансформатора измеряется трансформатором напряжения. Если выходное напряжение выходит за пределы установленного уровня («плавающее напряжение»), например, из-за увеличения нагрузки, реле регулирования напряжения активирует устройство РПН и меняет одно положение ответвления на трансформаторе, чтобы поднять напряжение и вывести выходное напряжение. вернуться к желаемому уровню .
Рисунок 1a — Цепи нагрузки и управления 
Рисунок 1b — Фазовые диаграммы нагрузок и цепей управления главных цепей Цепи управления E S Отправка конечного напряжения е Т Выходное напряжение трансформатора напряжения E Z Падение напряжения в сети е С Компенсатор падения напряжения E R Приемное конечное напряжение е В Регулирующее реле напряжения R L Сопротивление линии R C Компенсатор сопротивления X L Реактивное сопротивление линии X C Компенсатор реактивного сопротивления I L Ток нагрузки и C CT вторичный ток Типы регуляторов напряжения
Регуляторы
Рисунок 2 — Регулятор напряжения (Автотрансформатор)
Индукционный регулятор напряжения
Рисунок 3 — Схема регулятора с подвижной катушкой Бустеры
Рисунок 4 — Расположение обмоток отдельного синфазного регулирующего повышающего трансформатора
Рисунок 5 — Расположение обмоток трансформатора фазового сдвига — квадратурный усилитель Коррекция коэффициента мощности
Рисунок 6 — Диаграмма напряжения I. Что делает регулятор напряжения?
II. Тест регулятора напряжения
1. Проверка проводов с помощью падения напряжения
2. Проверка обхода регулятора напряжения
3. Регулировка регулятора напряжения
4. Проверка контактного регулятора напряжения
III. Замена регулятора напряжения