Забота о постоянном напряжении

Все приборы электрического хозяйства мотоцикла и мотороллера рассчитаны на работу с током определенного напряжения — 6–7 вольт. Правда, незначительное отклонение допустимо и не отразится заметно на их работе. Но эти отклонения надо держать в определенных пределах.

Заряженная батарея аккумулятора всегда имеет почти одинаковое напряжение. Отклонения, получаемые при разрядке и зарядке батареи, здесь невелики. Напряжение в генераторе зависит от числа оборотов якоря и силы магнитного поля, а эти величины при работе генератора все время меняются. Когда якорь увеличивает число оборотов, его обмотки начинают чаще пересекать магнитное поле, а это увеличивает напряжение вырабатываемого тока. С увеличением числа оборотов якоря больше тока поступает и в обмотку возбуждения генератора: магнитное поле обмотки возбуждения становится более сильным, растет сила магнитного поля, повышается напряжение вырабатываемого тока. Число оборотов вала двигателя может изменяться в очень больших пределах — до 4–5 тысяч в минуту. Значит, число оборотов якоря также может меняться в больших пределах. В этом случае напряжение тока может достигнуть такого предела, что батарея аккумуляторов перезарядится, а провода и предохранители сгорят. Этого допускать нельзя. Значит, надо управлять работой генератора — регулировать напряжение тока. Сохранить постоянное число оборотов якоря невозможно, так как якорь связан с коленчатым валом. Остается другой выход: при увеличении числа оборотов двигателя уменьшить силу магнитного поля. Для этой цели генераторы снабжаются регулятором напряжения (рис. 50).

Рис. 50. Схема регулятора напряжения.

Регулятор состоит из якоря, снабженного подвижным контактом, неподвижного контакта, сердечника с обмоткой и добавочного сопротивления. Когда генератор дает сравнительно небольшое число оборотов и напряжение находится в допустимых пределах, ток через замкнутые контакты поступает в обмотку возбуждения. Это ток создает магнитное поле генератора. Одновременно ток идет в обмотку сердечника регулятора напряжения и намагничивает его. Когда напряжение не превышает предела, сила магнитного поля сердечника относительно слаба и не может разомкнуть контакты. Если же обороты якоря увеличиваются, напряжение тока возрастает, увеличивается и количество тока, поступающего в обмотку регулятора. Сердечник притягивает к себе якорь, и контакты размыкаются. Для тока останется только один путь — через добавочное сопротивление. Это сопротивление представляет собой проволоку, сделанную из металла, плохо проводящего электричество. Когда ток проходит через это сопротивление, он теряет свою силу и, попав в обмотку возбуждения, создает там слабое магнитное поле. Хотя якорь генератора будет давать большое число оборотов, напряжение тока не поднимется. Это и понятно — ведь теперь витки якоря будут пересекать ослабевшее магнитное поле. Число оборотов генератора уменьшается. Уменьшается и напряжение вырабатываемого тока, а следовательно, и сила магнитного поля сердечника. Сердечник не может теперь удержать якорь, который под действием пружинки уходит от сердечника. Контакты снова замыкаются. Магнитное поле генератора увеличивается, и он снова начинает вырабатывать ток большого напряжения. Этот процесс повторяется беспрерывно, и напряжение тока остается примерно на одном уровне. Вы познакомились с действием упрощенного регулятора напряжения. Действительные же регуляторы имеют несколько обмоток, которые делают его работу еще более четкой.