140, Elektrotechnika, 2.ročník, AUTOMECHANIK Dobíjení

Mgr.Miroslav Michálek

„Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.“

OpakováníMagnetické pole

Permanentní magnet

Elektromagnet

Vodič v magnetickém poli

Praktické příklady

DOBÍJECÍ A STARTOVACÍ SOUSTAVA

Foto: Bosch

KONVENČNÍ DOBÍJECÍ SOUSTAVA A JEJÍ MĚŘENÍ

1 - osciloskop/motortester2 - alternátor3 - voltmetr4 - kontrolka dobíjení5 - spínací skříňka6 - akumulátor7 - měřicí kabel + ke sv. D+8 - měřicí kabel -

Schéma zapojení

Součásti regulátoru:

1 – regulační obvod (hybridní IO)2 – koncový stupeň3 – ochranná dioda

Regulátor bývá běžně součástí alternátoru

KONVENČNÍ DOBÍJECÍ SOUSTAVA A JEJÍ MĚŘENÍ akumulátor regulátor kontrolka budicí diody usměrňovač dobíjení

stator rotor

Jednofázové indukované střídavé napětí

Při pohybu elektrickéhovodiče v magnetickémpoli vzniká ve vodiči elektrické napětíJe lhostejné, zda sepřitom pohybuje vodičvůči magnetickému poliči se pohybuje magne-tické pole vzhledemk vodiči.

INDUKČNÍ PRINCIP VZNIKU NAPĚTÍ

úhel natočení rotoru (závitu vodiče)

Třífázové indukované střídavé napětí

Rotor je tvořentřemi závity vodiče,vzájemně otočenýmio úhel 120°.

V každém závituse indukuje sinusovýprůběh napětí,fázový posuv mezinapětími jednotlivýchvinutí je 120°.

INDUKČNÍ PRINCIP VZNIKU NAPĚTÍ

úhel natočení rotoru

Jednocestný a dvoucestný usměrňovač

1 – akumulátor2 – budicí vinutí3 – statorové vinutí4 – usměrňovací dioda

UG ~ - střídavé napětí před diodou

UG - pulsující stejnosměrné napětí za diodou

USMĚRNĚNÍ STŘÍDAVÉHO NAPĚTÍ

Třífázový můstkový usměrňovač

a – třífázové střídavé napětíb – napětí alternátoru, tvořené kladnými a zápornými půlvlnami napětíc – usměrněné napětí alternátoru

UP - fázové napětíUG - napětí na usměrňovači (minus není na potenciálu kostry)UG – - stejnosměrné napětí (minus je na potenciálu kostry)UG eff - efektivní hodnota výstupního napětí

MŮSTKOVÝ USMĚRŇOVAČ

1 - akumulátor2 - budicí vinutí (G)3 - statorové vinutí4 - plusové diody5 - minusové diody6 - přídavné diody7 - budicí diody

Alternátor pracuje s vlastním buzením.Budicí napětí se získává usměrněním napětí statorového vinutí.

MŮSTKOVÝ USMĚRŇOVAČ

1 - alternátor1a - budicí diody1b - plusové diody1c - minusové diody1d - budicí vinutí2 - regulátor 3 - kontrolka dobíjení4 - spínací skříňka5 - akumulátor

K počátečnímu nabuzení alternátoruje nutno přivést budicí napětíz externího zdroje (z akumulátoru přes kontrolku dobíjení)

PŘEDBĚŽNÉ BUZENÍ ALTERNÁTORU

1 - alternátor1a - budicí diody1b - plusové diody1c - minusové diody1d - budicí vinutí2 - regulátor 3 - kontrolka dobíjení4 - spínací skříňka5 - akumulátor

Po roztočení alternátoru se budicínapětí již získává usměrněnímindukovaného napětí statorovéhovinutí

VLASTNÍ BUZENÍ ALTERNÁTORU

1 - alternátor1a - budicí diody1b - plusové diody1c - minusové diody1d - budicí vinutí2 - regulátor 3 - kontrolka dobíjení4 - spínací skříňka5 - akumulátor

Rotor jen opatřen 6 párypólových nástavců, na statorovém vinutí tak vzniká sinusový průběh napětí s periodouodpovídající 60° otočenírotoru

VÝSTUPNÍ NAPĚTÍ ALTERNÁTORU

KONSTRUKČNÍ USPOŘÁDÁNÍ ROTORU SE ZUBOVÝMI PÓLOVÝMI NÁSTAVCI

Při funkčním alternátoruse při měření palubnísítě osciloskopem přiběžícím motoru objeví téměř rovnáčára v úrovni okolo14 V s náznakem zvlnění

Měří se na svorce B+nebo D+

VZOROVÝ OSCILOGRAM NAPĚTÍ PALUBNÍ SÍTĚ

Obraz napěťového signálupři přerušení jedné z budicích Diod

Chybí jedna kladná půlvlna

Měří se na svorce D+

Podmínky měření:

Otáčky motoru cca. 2500 min-1,alternátor musím být zatížen(zapnutá světla, vyhřívání zadního okna, …)

CHYBOVÝ OSCILOGRAM NAPĚTÍ ALTERNÁTORU

Obraz napěťového signálupři zkratu jedné z budicích diod

Zkrat budicí diody vede k výpadku alternátoru na dobutéměř celé půlvlny

Měří se na svorce D+

Podmínky měření:

Otáčky motoru cca. 2500 min-1,alternátor musím být zatížen(zapnutá světla, vyhřívání zadního okna, …)

CHYBOVÝ OSCILOGRAM NAPĚTÍ ALTERNÁTORU

Obraz napěťového signálupři přerušení jedné z plusovýchdiod

Při přerušení diody není v příslušném okamžiku z alternátoru odebírán nabíjecí proud, ale jen proud budicí. V daném okamžiku tak chybí tlumicí účinek akumulátoru a vznikají takinduktivní špičky kladné polarity.

Měří se na svorce D+

Podmínky měření:

Otáčky motoru cca. 2500 min-1,alternátor musím být zatížen(zapnutá světla, vyhřívání zadního okna, …)

CHYBOVÝ OSCILOGRAM NAPĚTÍ ALTERNÁTORU

Obraz napěťového signálupři přerušení jedné z minusovýchdiod

Minusovou diodou teče jaknabíjecí, tak i budicí proud.Tlumicí účinek akumulátoruzpůsobí, že pokles napětí v době,kdy jinak dioda vede, je kratší nežv případě přerušené plusové diody.

Měří se na svorce D+

Podmínky měření:

Otáčky motoru cca. 2500 min-1,alternátor musím být zatížen(zapnutá světla, vyhřívání zadního okna, …)

CHYBOVÝ OSCILOGRAM NAPĚTÍ ALTERNÁTORU

Obraz napěťového signálupři zkratu jedné nebo několikaplusových diod

Při zkratu plusové diody sev obrazu signálu objevují jendvě půlvlny, neboť zbylá půlvlna jezkratována vadnou diodou.

Měří se na svorce D+

Podmínky měření:

Otáčky motoru cca. 2500 min-1,alternátor musím být zatížen(zapnutá světla, vyhřívání zadníhookna, …)

CHYBOVÝ OSCILOGRAM NAPĚTÍ ALTERNÁTORU

Obraz napěťového signálupři zkratu jedné nebo několikaminusových diod

Obraz signálu při zkratu minusové diody se podobá obrazu při zkratu budicí diody,v signálu jsou však vidět jen dvě ze tří fází

Měří se na svorce D+

Podmínky měření:

Otáčky motoru cca. 2500 min-1,alternátor musím být zatížen(zapnutá světla, vyhřívání zadníhookna, …)

CHYBOVÝ OSCILOGRAM NAPĚTÍ ALTERNÁTORU

Obraz napěťového signálupři přerušení jedné z fází

Takovýto obraz signálu vznikápři přerušení některé fáze nebopři zkratu mezi dvěma fázemi.Po každé půlvlně vzniká krátkodobýpokles.Alternátor pak pracuje jakodvoufázový.

Měří se na svorce D+

Podmínky měření:

Otáčky motoru cca. 2500 min-1,alternátor musím být zatížen(zapnutá světla, vyhřívání zadníhookna, …)

CHYBOVÝ OSCILOGRAM NAPĚTÍ ALTERNÁTORU

Kontrolní otázky

Jaký el.proud vyrábí alternátor

Střídavý

Jaký el.proud je v el.soustavě automobilu

Stejnosměrný

Která součástka slouží k usměrňování proudu

Polovodičová dioda

Kde je umístěno budící vinutí

V rotoru

Kontrolní otázkyKde je umístěno pracovní vinutí

Ve statoru

Co signalizuje zhasnutí kontrolky dobíjení

Alternátor začal napájet el.soustavu automobilu

Seznam použitých materiálůAutoelektrika a autoelektronika- J.Šťastný,B.Remek

Ilustrační materiály-Bosch

Elektrotechnika motorových vozidel-Ing.Zdeněk Jan,PaeDr.Jindřich Kubát,Ing.Bronislav Ždánský