Spannungsstabilisator für schwere Motorräder. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Automobil. Elektronische Geräte

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Der Vorteil des elektronischen Bordspannungsstabilisierungssystems gegenüber dem elektromechanischen System besteht in seiner hohen Zuverlässigkeit, der Möglichkeit, die Generatorspannung schnell und bequem einzustellen, und dem Fehlen jeglicher vorbeugender Maßnahmen im Zusammenhang mit dem Betrieb des Stabilisators. Elektronische Stabilisatoren werden bei Autos schon seit relativ langer Zeit eingesetzt, inzwischen werden auch Motorräder damit ausgestattet. Ein solches Gerät wird in diesem Artikel beschrieben.

Der Stabilisator ist für den Einbau in schwere Motorräder „Dnepr“ und „Ural“ vorgesehen, bei denen die Stromquelle ein G-424-Synchrongenerator ist und die Spannung durch einen seriellen elektromechanischen Relaisregler RRZZ0 stabilisiert wird. Die Bordspannung beträgt 12 V.

Das beschriebene Gerät ist selbst ein Stabilisator und eine Anzeigeeinheit für den Generatorbetriebsmodus.

Der Stabilisator wird auf Basis einer bereits zum Standard gehörenden Vorrichtung [1] zusammengebaut. Das Messelement ist VD1, VT1 und das Verstärkungselement ist VT2, VT3 (siehe Diagramm). Die Diode VD2 dient dazu, den Transistor VT3 vor Hochspannungs-Selbstinduktionsimpulsen der Erregerwicklung zu schützen, die beim schnellen Schließen des Transistors auftreten.

Die Anzeigeeinheit besteht aus einem Transistor-Schaltstromverstärker VT4VT5, beladen mit einer Kontrolllampe CL (im Diagramm nicht dargestellt), einem auf den Elementen R8-R10, VD6 aufgebauten Schwellenwertgerät, einem Überspannungsdetektor R7VD4VD5 und einem Gleichrichter VD3 mit Glättung Kondensator C1.

Ein relativer Nachteil des Stabilisators besteht darin, dass die Kontrollleuchte nicht aufleuchtet, wenn die Batteriespannung unter 7 V sinkt. Dies ist jedoch bei einer Batterie mit einer Nennspannung von 12 V nur im Falle einer Notentladung möglich, die mit einer Sulfatierung der Platten behaftet ist.

Während die Generatorspannung niedrig ist, ist der Transistor VT1 geschlossen, und VT2 und VT3 sind offen und Strom fließt durch die Erregerwicklung des Generators, wodurch die Generatorspannung ansteigt. Sobald der Nennpegel erreicht ist, öffnet die Zenerdiode VD1. Dies führt zum Öffnen des Transistors VT1, zum Schließen der Transistoren VT2, VT3 und zum Aufhören des Stroms durch die Feldwicklung. Dadurch beginnt die Ausgangsspannung des Generators zu sinken.

Sobald sie auf einen Wert sinkt, bei dem die Zenerdiode VD1 schließt, der Transistor VT1 schließt und VT2 und VT3 öffnen, wodurch der Strom durch die Erregerwicklung des Generators wieder aufgenommen wird, beginnt die Spannung an ihrem Ausgang wieder anzusteigen. Die beschriebenen Vorgänge wiederholen sich und die Bordspannung schwankt in sehr engen Grenzen um den Nennwert, der durch den Trimmwiderstand R2 eingestellt wird.

Wenn die Zündung eingeschaltet ist, der Motor aber nicht läuft, übersteigt die an der Zenerdiode VD6 anliegende Spannung ihre Stabilisierungsspannung, sodass der Verbundtransistor VT4VT5 geöffnet ist und Strom durch die Kontrollleuchte fließt. Die Spannung am Widerstand R8 beträgt etwa 5 V.

Sobald der Motor startet, erscheint an der Klemme „~“ (Generatorphasenausgang) eine Wechselspannung – sie beträgt ca. 5,5 V relativ zur Motorradkarosserie [2]. Nach der Gleichrichtung durch die Diode VD3 und der Glättung durch den Kondensator C1 wird es an den Widerstand R8 angelegt und die Spannung an der Zenerdiode VD6 wird niedriger als die Stabilisierungsspannung, sie schließt, was bedeutet, dass auch der Verbundtransistor VT4VT5 schließt - die Kontrollleuchte erlischt.

Überschreitet die ansteigende Generatorspannung einen Wert von ca. 14 V, öffnet die Zenerdiode VD4 und die Spannung an der Anode der Diode VD5 steigt nicht mehr an. Die Spannung am +12-V-Pin steigt, wodurch die Zenerdiode VD6 öffnet, gefolgt vom Verbundtransistor VT4VT5. Die Diode VD5 verhindert, dass der Widerstand R8 im Betriebsmodus durch die Zenerdiode VD4 überbrückt wird. In Fällen, in denen keine Überspannungssignalisierung erforderlich ist, müssen die Elemente R7, VD4, VD5 ausgeschlossen werden.

Der Stabilisator ist für die Parameter der Komponenten nicht kritisch. Die Transistoren VT1, VT4 können durch alle Transistoren mit geringer Leistung und geeigneter Struktur ersetzt werden, VT2 - mittlere Leistung, VT3, VT5 - leistungsstark, sofern ihr statischer Stromübertragungskoeffizient mehr als 10 beträgt. Die Transistoren VT3 und VT5 müssen installiert werden Temperatur fällt.

Die Zenerdiode VD1 kann eine Spannung im Bereich von 3...10 V haben, vorzugsweise jedoch mit einem negativen Temperaturkoeffizienten der Stabilisierungsspannung, der bei sinkender Temperatur zu einem leichten Anstieg der Generatorspannung führt. Zenerdioden KS168A (VD4, VD6) können durch KS168V ersetzt werden.

Festwiderstände – MLT, Trimmer – beliebig. Kondensator C1 – beliebiges Oxid. Die Dioden D2B (VD3, VD5) können durch beliebige Niedrigleistungsdioden mit einem Gleichstrom von mindestens 10 mA ersetzt werden, und D7A (VD2) kann durch alle Dioden der Serien D7, D226, KD105 ersetzt werden.

Bei einem korrekt zusammengebauten Gerät ist keine Einstellung erforderlich; Sie müssen lediglich die Nennspannung des Generators und die Ansprechspannung des Generatorüberspannungsmelders einstellen.

Dazu müssen Sie ein Voltmeter direkt an die Batterie anschließen. Stellen Sie bei laufendem Motor die Generatorspannung mit dem Widerstand R2 auf ca. 13,7 V ein. Achten Sie darauf, dass diese bei einem deutlichen Anstieg der Motordrehzahl 14 V nicht überschreitet.

Schließen Sie anschließend die Klemmen „+“ und „W“ und erhöhen Sie die Motordrehzahl, sodass die Spannung 14,5 V beträgt. Stellen Sie die Kontrollleuchte mithilfe des Widerstands R9 auf schwaches Leuchten ein. Öffnen Sie die Klemmen „+“ und „W“ und stellen Sie sicher, dass die Lampe bei einer Spannung von 14 V vollständig erlischt und bei einem Spannungsanstieg über 14,5 V mit voller Intensität leuchtet.

Der Stabilisator wird am Ural-Motorrad in einem separaten Kasten neben dem vorhandenen Relaisregler montiert und installiert. Der mehrjährige Betrieb des Geräts hat seinen zuverlässigen und stabilen Betrieb bewiesen. Eine zusätzliche Anpassung war nicht erforderlich.

Literatur

1. Alekseev P. Elektronischer Spannungsregler: Sammlung: „Um dem Funkamateur zu helfen“, Bd. 53, S. 81. - M.: DOSAAF, 1976.
2. Kotov A. Reparatur von Motorrädern „Dnepr“ und „Ural“. - M.: Rosselkhozizdat, 1987, S. 205.

Autor: A. Staroverov, Wologda

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