140, Elektrotechnika, 2.ročník, AUTOMECHANIK Dobíjení

1. „Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.“ 140, Elektrotechnika, 2.ročník, AUTOMECHANIK Dobíjení Mgr.Miroslav Michálek

2. Opakování • Magnetické pole • Permanentní magnet • Elektromagnet • Vodič v magnetickém poli • Praktické příklady

3. Foto: Bosch DOBÍJECÍ A STARTOVACÍ SOUSTAVA

4. 1 - osciloskop/motortester 2 - alternátor 3 - voltmetr 4 - kontrolka dobíjení 5 - spínací skříňka 6 - akumulátor 7 - měřicí kabel + ke sv. D+ 8 - měřicí kabel - KONVENČNÍ DOBÍJECÍ SOUSTAVA A JEJÍ MĚŘENÍ

5. KONVENČNÍ DOBÍJECÍ SOUSTAVA A JEJÍ MĚŘENÍ akumulátor regulátor kontrolka budicí diody usměrňovač dobíjení • Schéma zapojení • Součásti regulátoru: • 1 – regulační obvod • (hybridní IO) • 2 – koncový stupeň • 3 – ochranná dioda • Regulátor bývá běžně • součástí alternátoru stator rotor

6. INDUKČNÍ PRINCIP VZNIKU NAPĚTÍ • Jednofázové indukované střídavé napětí • Při pohybu elektrického • vodiče v magnetickém • poli vzniká ve vodiči • elektrické napětí • Je lhostejné, zda se • přitom pohybuje vodič • vůči magnetickému poli • či se pohybuje magne- • tické pole vzhledem • k vodiči. úhel natočení rotoru (závitu vodiče)

7. INDUKČNÍ PRINCIP VZNIKU NAPĚTÍ • Třífázové indukované střídavé napětí • Rotor je tvořen • třemi závity vodiče, • vzájemně otočenými • o úhel 120°. • V každém závitu • se indukuje sinusový • průběh napětí, • fázový posuv mezi • napětími jednotlivých • vinutí je 120°. úhel natočení rotoru

8. USMĚRNĚNÍ STŘÍDAVÉHO NAPĚTÍ • Jednocestný a dvoucestný • usměrňovač • 1 – akumulátor • 2 – budicí vinutí • 3 – statorové vinutí • 4 – usměrňovací dioda • UG ~- střídavé napětí před diodou • UG - pulsující stejnosměrné napětí • za diodou

9. MŮSTKOVÝ USMĚRŇOVAČ • Třífázový můstkový usměrňovač • a – třífázové střídavé napětí • b – napětí alternátoru, tvořené • kladnými a zápornými • půlvlnami napětí • c – usměrněné napětí alternátoru • UP - fázové napětí • UG - napětí na usměrňovači • (minus není na potenciálu • kostry) • UG – - stejnosměrné napětí • (minus je na potenciálu • kostry) • UG eff - efektivní hodnota • výstupního napětí

10. MŮSTKOVÝ USMĚRŇOVAČ • 1 - akumulátor • 2 - budicí vinutí (G) • 3 - statorové vinutí • 4 - plusové diody • 5 - minusové diody • 6 - přídavné diody • - budicí diody • Alternátor pracuje s vlastním buzením. • Budicí napětí se získává usměrněním • napětí statorového vinutí.

11. PŘEDBĚŽNÉ BUZENÍ ALTERNÁTORU • 1 - alternátor • 1a - budicí diody • 1b - plusové diody • 1c - minusové diody • 1d - budicí vinutí • - regulátor • - kontrolka dobíjení • - spínací skříňka • - akumulátor • K počátečnímu nabuzení alternátoru • je nutno přivést budicí napětí • z externího zdroje • (z akumulátoru přes kontrolku dobíjení)

12. VLASTNÍ BUZENÍ ALTERNÁTORU • 1 - alternátor • 1a - budicí diody • 1b - plusové diody • 1c - minusové diody • 1d - budicí vinutí • - regulátor • - kontrolka dobíjení • - spínací skříňka • - akumulátor • Po roztočení alternátoru se budicí • napětí již získává usměrněním • indukovaného napětí statorového • vinutí

13. VÝSTUPNÍ NAPĚTÍ ALTERNÁTORU • 1 - alternátor • 1a - budicí diody • 1b - plusové diody • 1c - minusové diody • 1d - budicí vinutí • - regulátor • - kontrolka dobíjení • - spínací skříňka • - akumulátor • Rotor jen opatřen 6 páry • pólových nástavců, • na statorovém vinutí • tak vzniká sinusový • průběh napětí s periodou • odpovídající 60° otočení • rotoru

14. KONSTRUKČNÍ USPOŘÁDÁNÍ ROTORU SE ZUBOVÝMI PÓLOVÝMI NÁSTAVCI

15. VZOROVÝ OSCILOGRAM NAPĚTÍ PALUBNÍ SÍTĚ • Při funkčním alternátoru • se při měření palubní • sítě osciloskopem při • běžícím motoru • objeví téměř rovná • čára v úrovni okolo • 14 V s náznakem zvlnění • Měří se na svorce B+ • nebo D+

16. CHYBOVÝ OSCILOGRAM NAPĚTÍ ALTERNÁTORU • Obraz napěťového signálu • při 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, …)

17. CHYBOVÝ OSCILOGRAM NAPĚTÍ ALTERNÁTORU • Obraz napěťového signálu • při zkratu jedné z budicích diod • Zkrat budicí diody vede • k výpadku alternátoru na dobu • téměř celé půlvlny • Měří se na svorce D+ • Podmínky měření: • Otáčky motoru cca. 2500 min-1, • alternátor musím být zatížen • (zapnutá světla, vyhřívání • zadního okna, …)

18. CHYBOVÝ OSCILOGRAM NAPĚTÍ ALTERNÁTORU • Obraz napěťového signálu • při přerušení jedné z plusových • diod • 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 tak • induktivní 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, …)

19. CHYBOVÝ OSCILOGRAM NAPĚTÍ ALTERNÁTORU • Obraz napěťového signálu • při přerušení jedné z minusových • diod • Minusovou diodou teče jak • nabíjecí, tak i budicí proud. • Tlumicí účinek akumulátoru • způsobí, že pokles napětí v době, • kdy jinak dioda vede, je kratší než • v 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, …)

20. CHYBOVÝ OSCILOGRAM NAPĚTÍ ALTERNÁTORU • Obraz napěťového signálu • při zkratu jedné nebo několika • plusových diod • Při zkratu plusové diody se • v obrazu signálu objevují jen • dvě půlvlny, neboť zbylá půlvlna je • zkratována vadnou diodou. • Měří se na svorce D+ • Podmínky měření: • Otáčky motoru cca. 2500 min-1, • alternátor musím být zatížen • (zapnutá světla, vyhřívání zadního • okna, …)

21. CHYBOVÝ OSCILOGRAM NAPĚTÍ ALTERNÁTORU • Obraz napěťového signálu • při zkratu jedné nebo několika • minusových 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 zadního • okna, …)

22. CHYBOVÝ OSCILOGRAM NAPĚTÍ ALTERNÁTORU • Obraz napěťového signálu • při přerušení jedné z fází • Takovýto obraz signálu vzniká • při přerušení některé fáze nebo • při zkratu mezi dvěma fázemi. • Po každé půlvlně vzniká krátkodobý • pokles. • Alternátor pak pracuje jako • dvoufázový. • Měří se na svorce D+ • Podmínky měření: • Otáčky motoru cca. 2500 min-1, • alternátor musím být zatížen • (zapnutá světla, vyhřívání zadního • okna, …)

23. 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

24. Kontrolní otázky • Kde je umístěno pracovní vinutí • Ve statoru • Co signalizuje zhasnutí kontrolky dobíjení • Alternátor začal napájet el.soustavu automobilu

25. Seznam použitých materiálů • Autoelektrika a autoelektronika- J.Šťastný,B.Remek • Ilustrační materiály-Bosch • Elektrotechnika motorových vozidel-Ing.Zdeněk Jan,PaeDr.Jindřich Kubát,Ing.Bronislav Ždánský