Устройство для производственных испытаний автомобильного регулятора напряжения

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 8
1 Принцип работы автомобильного регулятора напряжения и
способы его реализации 14
1.1 Принцип действия и условия работы автомобильного
регулятора напряжения 14
1.2 Транзисторные регуляторы напряжения с эмиттерной связью 17
1.3 Транзисторные регуляторы напряжения с коллекторной связью 19
1.4 Транзисторные регуляторы напряжения с составным
транзистором 21
1.5 Регуляторы напряжения с каскадным соединением
транзисторов 22
1.6 Регуляторы напряжения, применяемые в современной
автомобильной промышленности 23
1.7 Регуляторы напряжения с использованием триггера Шмитта 25
1.8 Выводы к разделу 1 27
2 Проектирование макета автомобильного регулятора напряжения 28
2.1 Структурная схема устройства и принцип ее работы 28
2.2 Проектирование электронных узлов виртуального макета
устройства 30
2.2.1 Входной делитель напряжения и электронный ключ 30
2.2.2 Триггер Шмитта 33
2.2.3 Усилитель тока 35
2.2.4 Работа полного макета регулятора автомобильного
регулятора напряжения 36
23.04.02. 870000. 000 ПЗ

3 Исследование макета автомобильного регулятора напряжения 37
3.1 Исследование влияния параметров обмотки возбуждения 37
3.2 Исследование возможности реализации блока ИНУТ 42
4. Надежность проектируемой системы
4.1. Физическая теория надежности
4.2. Физические явления, возникающие при работе данного устройства
4.3. Эксплутационные ограничения
4.4. Элементы, составляющие данное устройство
4.5. Нормативная документация. Термины и определения
4.6. Стоимость установки и ремонта устройства
4.7. Изменения для лучшей работы устройства
4.8. Наиболее вероятные поломки устройства при эксплуатации
4.9. Как избежать поломок системы
4.10 Вывод о надежности системы
-
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ВЕДОМОСТЬ
Приложение А. Электрическая структурная схема устройства Приложение Б. Виртуальный макет устройства
Приложение В. Виртуальный макет ИНУТ и его осциллограмма ВЕДОМОСТЬ
Приложение А. Электрическая структурная схема устройства Приложение Б. Виртуальный макет устройства
Приложение В. Виртуальный макет ИНУТ и его осциллограмма

Весь текст будет доступен после покупки

За последние годы парк находящихся в эксплуатации автомобилей в Рос- сии сильно изменился и расширился. Появилось большое количество зарубеж- ных автомобилей различных марок, в большинстве случаев подержанных, имеющих определенную специфику системы электрооборудования, отличаю- щуюся по устройству, принципу действия и особенностям обслуживания ее элементов. Отечественные производители в борьбе за конкурентоспособность своих изделий существенно модернизировали и расширили состав электро- оборудования производимых автомобилей, особенно в части применения средств повышения комфорта в салоне автомобиля, а также изделий электро- ники [1].
Электрооборудование транспортно-технологических комплексов также представляет собой сложную систему взаимосвязанных электротехнических и электронных систем, приборов и устройств, обеспечивающих надежное функ- ционирование двигателя, трансмиссии и ходовой части, безопасность движе- ния, автоматизацию рабочих процессов автомобиля и комфортные условия для водителя и пассажиров.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Принцип работы автомобильного регулятора напряжения и спо- собы его реализации

1.1 Принцип действия и условия работы автомобильного регулятора напряжения

Регуляторы напряжения предназначены для стабилизации напряжения на выходе вентильного генератора, изменяющегося вследствие изменений ча- стоты вращения его ротора. Напряжение Ud на выходе вентильного генератора регулируется изменением силы тока обмотки возбуждения, которая получает электропитание через регулятор напряжения от двухполупериодного силового выпрямителя или подключается к дополнительному выпрямителю.
С точки зрения классической электроники [2], [3], регулятор напряжения представляет собой импульсный стабилизатор, поэтому его структурная схема может быть описана так (см. рис. 1.1). Регулятор напряжения (1) (рис. 1.1) ге- нератора (4) содержит элемент сравнения (2), регулирующий (3) и измеритель- ный (5) элементы [1]. Измерительный элемент (5) преобразует напряжение ге- нератора Ud в сигнал Uизм, который в элементе (2) сравнивается с заданным эталонным значением напряжения. При наличии разности указанных напря- жений на вход регулирующего элемента (3) поступает сигнал U0, который из- меняет силу тока возбуждения Iв на величину ?Iв до тех пор, пока напряжение генератора не станет равно заданному значению.
23.04.02.870000.000 ПЗ Лист
14
Изм. Лист № докум. Подпись Дат






Рисунок 1.1 Структурная схема автомобильного регулятора напряжения

На автомобилях применяют регуляторы напряжения импульсного типа. Как только напряжение генератора Ud превышает заданное значение, регулятор напряжения «разрывает» цепь электроснабжения обмотки возбуждения и со- здает в ней дополнительное сопротивление. В результате сила тока возбужде- ния и ток возбуждения генератора начинают уменьшаться (см. рис. 1.2). При заданном нижнем уровне напряжения регулятор вновь замыкает цепь питания обмотки возбуждения, и напряжение генератора Ud повышается. Далее про- цессы переключения периодически повторяются.



Рисунок 1.2 Изменение силы тока возбуждения автомобильного генератора от времени при различных частотах вращения ротора
23.04.02.870000.000 ПЗ Лист
15
Изм. Лист № докум. Подпись Дат


Частота регулируемого напряжения должна быть выше 25 – 30 Гц, чтобы пульсации напряжения не вызывали заметных для глаз колебаний стрелок кон- трольно-измерительных приборов освещения и световой сигнализации. Как видно из рис. 1.2, при заметном пульсировании силы тока возбуждения и напряжения генератора их средние значения Iвср и Uн для заданных частот вра- щения остаются неизменными.
С увеличением частоты вращения ротора генератора (n2 > n1) относитель- ное время включения цепи питания обмотки возбуждения t1 в течение периода tп уменьшается, а время t2 отключения обмотки возбуждения от источника электроэнергии увеличивается, поэтому среднее значение силы тока Iв ср воз- буждения, при котором стабилизируется напряжение, будет меньше (Iв ср2 < Iвср1). С увеличением силы тока нагрузки генератора относительное время разо- мкнутого состояния цепи электроснабжения обмотки возбуждения уменьша- ется. Включение и отключение обмоток возбуждения в электронных регуля- торах обычно осуществляется с помощью выходного транзистора, соединен- ного последовательно с обмоткой возбуждения (ОВ).

Весь текст будет доступен после покупки

1. Чижков Ю.П., Акимов А.В. Электрооборудование автомобилей и тракто- ров. Учебник для ВУЗов. – М: ООО Книжное издательство «За рулем», 2005. – 336 с.
2. Джонс М.Х. Электроника – практический курс. Москва: Постмаркет, 1999.
– 528 с.
3. Лачин В.И., Савелов Н.С. Электроника. Учебное пособие. – Ростов н/Д: Феникс, 2009. – 703 с.
4. Березин О.К., Костиков В.Г., Шахнов В.А. Источники электропитания ра- диоэлектронной аппаратуры. Издательско-полиграфическое Агентство
«Три Л», 2000 г.
5. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. Учебник для ВУ- Зов. – М.: «Высшая школа», 1984 г. 559 с.
6. Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы. Справочник. – Челябинск: Издательство «Металлургия», 1987 г. – 352 с.
7. Гутников В.С. Интегральная электроника в измерительных устройствах. –
Л.: Энергоатомиздат., 1988 г. – 304 с.
8. Артамонов Б.И., Бокуняев А.А. Источники электропитания радио- устройств. Учебник для техникумов. – Москва: Энергоиздат, 1982, 292 с.
9. Терещук Р.М. и др. Полупроводниковые приемно-усилительные устрой- ства. Справочник радиолюбителя. – Киев. Издательство «Наукова думка», 1981. – 800 с.
10. Карлащук В.И. Электронная лаборатория на IMB PC. Программа Electronics Workbench и ее применение. – М.: Слон-Р, 1999. – 512 с.

Весь текст будет доступен после покупки