Реле-регулятор РР362-Б работает совместно с генератором переменного тока и аккумуляторной батареей.
Реле-регулятор автоматически поддерживает напряжение в сети в заданных пределах и защищает регулирующий орган регулятора — транзистора в аварийном режиме от теплового разрушения. Этот прибор установлен на корпус гидроусилителя рулевого управления.
Рис. 1. Реле-регулятор РР362-Б: а — вид релейного блока снизу; б — общий вид; 1 — корпус; 2 — крышка; 3 — регулятор напряжения; 4 — нижние контакты РН1 регулятора напряжения; 5 — верхние контакты РН2 регулятора напряжения; 6 — реле зашиты; 7 — контакты реле зашиты; 8 — диод гасящего контура Д2; 9 — теплоотвод транзистора; 10 — транзистор; 11 — диод обратной связи Д1; 12 — клемма В; 13 — клемма Ш; 14 — ускоряющее сопротивление; 15 — клемма М; 16 — винт сезонной регулировки напряжения; 17 — сопротивление R6 сезонной регулировки напряжения; 18 — термокомпенсационное сопротивление R5; 19 — добавочное сопротивление R4; 20 — сопротивление в цепи базы транзистора.
Реле-регулятор (рис. 1) состоит из трех основных обмоточных единиц: регулятора напряжения 3, реле защиты 6 и винта 16 сезонной регулировки напряжения генератора.
На рисунке 2 показана электрическая схема реле-регулятора РР362-Б.
Рис. 2. Схема электрическая реле-регулятора РР362-Б: Т — транзистор; Э — эмиттер; К — коллектор; Б — база; РНо — обмотка регулятора напряжения; РН1 и РН2 — контакты регулятора напряжения; Р3о — обмотка реле защиты; РЗ — контакты реле защиты; Д1 — диод обратной связи; Д2 — диод гасящего контура; ППР — переключатель сезонной регулировки напряжения (3 — зима, Л — лето); R1 — сопротивление обратной связи (240Ом); R2 — сопротивление в цепи базы транзистора (42Ом); R3 — сопротивление ускоряющее (45Ом); R4 — сопротивление добавочное (62Ом); R5 — сопротивление термокомпенсациоиное (12,5Ом); R6 — сопротивление сезонной регулировки напряжения (51Ом); В, Ш — зажимы реле-регулятора.
Регулятор напряжения автоматически поддерживает напряжение генератора постоянным в заданных пределах, что необходимо для нормальной работы потребителей электроэнергии.
Принцип действия этого прибора заключается в следующем. Когда частота вращения коленчатого вала дизеля ниже номинальной, напряжение генератора еще не достигает заданного уровня, то есть ниже регулируемого.
Ток в обмотке РНо регулятора невелик, и электромагнитной силы, создаваемой этой обмоткой, недостаточно для того, чтобы преодолеть усилие противодействующей пружины, притянуть якорь и замкнуть контакты. Следовательно, в данном режиме нижние контакты РН1 разомкнуты. Транзистор Т при этом открыт, поскольку на его базу подается отрицательный по отношению к эмиттеру потенциал и через переход эмиттер — база протекает ток управления транзистором (ток базы), силу которого определяет сопротивление R2. Сопротивление перехода эмиттер—коллектор открытого транзистора мало, и при обмотке возбуждения генератора проходит ток возбуждения. Таким образом, ничто не препятствует возбуждению генератора и его выходу на номинальный режим работы.
Когда в процессе работы дизеля напряжение генератора увеличится и достигнет верхнего заданного предела, появляется необходимость в регулировании, то есть в уменьшении напряжения. Это происходит следующим образом. Вместе с повышением напряжения увеличивается ток в обмотке РНо регулятора, возрастает создаваемое ею электромагнитное усилие, которое преодолевает усилие противодействующей пружины, притягивает якорь и замыкает контакты регулятора. Теперь на базу транзистора Т через замкнутые контакты РН1 подается положительный потенциал, а потенциал эмиттера будет ниже потенциала базы на величину падения напряжения на зажимах запирающего диода Д1, обусловленного прохождением тока через этот диод, транзистор запирается, и в цепь обмотки возбуждения генератора включаются сопротивления R3 и R4 в результате чего уменьшается сила тока возбуждения и снижается напряжение генератора. Падение напряжения генератора вновь вызывает размыкание контактов регулятора, транзистор открывается, и процесс регулирования повторяется.
Следовательно, регулятор напряжения представляет собой автоматически действующий вибрационный прибор, который в зависимости от частоты вращения ротора генератора (коленчатого вала дизеля) и нагрузки автоматически изменяет соотношение промежутков времени закрытого и открытого состояния транзистора. Поскольку частота вибраций контактов достаточно высока (20…30Гц), эти колебания напряжения не отражаются на работе потребителей и уровень напряжения можно считать практически постоянным.
Реле защиты срабатывает при коротком замыкании в цепи обмотки возбуждения генератора и тем самым защищает транзистор Т реле-регулятора от перегрузки аварийным током, который может вызвать пробой транзистора и вывести его из строя.
При нормальной работе реле-регулятора верхняя пара контактов РН2 регулятора напряжения разомкнута, так как зазор между контактами больше амплитуды колебаний якорька регулятора напряжения при его работе, следовательно обмотка РЗо реле защиты обеспечена и контакты его РЗ разомкнуты.
В аварийном режиме, то есть при замыкании в цепи обмотки возбуждения генератора на массу, ток в ней резко падает и напряжение на выходе генератора уменьшается. При этом верхняя пара контактов РН2 замыкается, на обмотку реле защиты поступает ток и контакты реле защиты замыкаются. На базу транзистора подается положительный потенциал, и потенциал базы становится выше потенциала эмиттера, транзистор запирается, и, следовательно, прерывается ток короткого замыкания в цепи транзистора, предохраняя его от выхода из строя. Транзистор будет заперт до тех пор, пока не устранена причина аварийного режима или выключен выключатель массы. Реле-регулятор окажется готовым к работе только после устранения короткого замыкания и повторного включения «массы».
Переключатель сезонной регулировки ППР предназначен для изменения регулируемого напряжения в пределах 0,8…1,2В, в зависимости от сезона эксплуатации трактора.
Он состоит из сопротивления R6 и контактного устройства. Сопротивление одним выводом подключено к обмотке РНо напряжения, другим — через изолированную колодку к контактному диску с регулировочным винтом. Вворачивая регулировочный винт до упора (положение «зима») или выворачивая его (положение «лето»), соответственно соединяют основную обмотку РНо с корпусом реле-регулятора непосредственно или через дополнительное сопротивление R6 и тем самым корректируют напряжение применительно к сезону эксплуатации.
Устройством сезонной регулировки можно пользоваться, когда возникает явление перезарядки аккумуляторной батареи (интенсивное выкипание электролита) или в течение нескольких дней наблюдается систематический недозаряд батареи (низкая плотность электролита, затруднен запуск дизеля). В первом случае винт нужно установить в положение «лето», во втором — в положение «зима».
Техническое обслуживание реле-регулятора. Начиная с температуры окружающего воздуха 5°С, переключатель (винт) сезонной регулировки устанавливают в положение «лето» и оставляют его в таком положении при эксплуатации трактора в течение весеннего, летнего и осеннего периодов. Когда же установится отрицательная температура окружающей среды, переключатель переводят в положение «зима».
Пуск дизеля при отключенном проводе, который соединяет положительные клеммы генератора и реле-регулятора, запрещается, так как это может привести к опасному для выпрямителя повышению напряжения. Не допускается также (даже на короткое время) соединять изолированные клеммы реле-регулятора и генератора с массой (например, для проверки «на искру»).
Один раз в сезон рекомендуется проверить реле-регулятор на стенде или непосредственно на тракторе. Для проверки необходимы следующие приборы: вольтметр постоянного тока (шкала до 30В); амперметр постоянного тока (шкала до 20А); тахометр (с пределом измерения до 4000об/мин); нагрузочный реостат на ток не ниже 25А. Проверку ведут при включенной аккумуляторной батарее. Вольтметр присоединяют к клемме В реле-регулятора и «массе». Запускают дизель. Задают ему номинальную частоту вращения и прогревают в течение 10…15 мин. Затем, включив все фары, измеряют напряжение, которое должно составлять 13,2… 14,0В, когда переключатель сезонной регулировки установлен в положение «лето», и 14,0… 15,2В, когда переключатель находится в положении «зима». Если измеренное напряжение не укладывается в указанные пределы, реле-регулятор нуждается в регулировке, которая заключается в увеличении натяжения пружины регулятора РН (при необходимости повысить регулируемое напряжение) и, наоборот, в ослаблении ее натяжения (когда нужно уменьшить напряжение).
При регулировке следует пользоваться специальной вилкой, в прорезь которой входит угольник крепления пружины, или плоскогубцами соответствующего размера. Нужно помнить, что детали электромагнитных реле (в том числе пружины) находятся под напряжением относительно корпуса реле-регулятора. Случайное прикосновение регулировочной вилкой или плоскогубцами к корпусу вызовет короткое замыкание, которое может привести к выходу реле-регулятора из строя.
На стенде регулятор напряжения проверяют и настраивают по показаниям вольтметра при частоте вращения ротора генератора 3600об/мин и токе нагрузки 10А, пользуясь схемой, приведенной на рисунке 3.
Рис. 3. Схема проверки регулятора напряжения на стенде (тракторе): Rн — нагрузочный реостат; Р1, Р2 — выключатели; А — амперметр; V — вольтметр.
Реле защиты проверяют и настраивают по схеме, показанной на рисунке 4.
Рис. 4. Схема проверки реле защиты на стенде: Rн — нагрузочный реостат; RЗо — обмотка реле защиты; Т — транзистор; А — амперметр; V — вольтметр.
Аккумуляторную батарею (или другой источник постоянного тока 12В) подключают к зажимам реле-регулятора В и М. Плюсовый вывод аккумуляторной батареи через амперметр магнитоэлектрической системы с шунтом на 0,3А соединяют с базой транзистора. Зажим Ш через нагрузочный реостат на 30Ом соединяют с минусовым выводом аккумуляторной батареи. Между зажимами В и Ш подключают вольтметр.
Плавно перемещая ползунок реостата, увеличивают напряжение на обмотке реле защиты до момента его срабатывания, который определяют по спаду тока амперметра или (при отсутствии прибора) визуально по замыканию контактов.
Правильно отрегулированное реле должно срабатывать при напряжении 7±0,5В. При необходимости реле защиты регулируют изменением натяжения пружины (так же, как регулятор напряжения). Исправность транзистора и диодов проверяют при помощи универсального прибора типа «тестер», который настраивают на измерение минимальных сопротивлений.
Транзистор исправен, если сопротивление, измеренное между двумя любыми выводами, больше нуля, но не превышает 500кОм. При перемене местами выводов прибор показывает различные значения сопротивлений одних и тех же переходов. Транзистор неисправен, если сопротивление между двумя любыми выводами равно нулю или бесконечности.
Проверяя диод, измеряют сопротивление на его выводах. При этом меняют местами концы проводов от измерительного прибора и следят за его показаниями. Если одно измерение даст значение сопротивления порядка 100…200Ом, а другое (при перемене местами концов) — значение порядка сотен кОм, то диод исправен. Диод неисправен, когда при обоих измерениях прибор показывает нуль или бесконечность. [Тракторы МТЗ-80 и МТЗ-82. 1984г.]