Регулятор напряжения нужен для того, что бы управлять выходным напряжением генератора, то есть поддерживать его на заданном уровне. Если этого не делать, то он превратится в не контролируемый источник электроэнергии.
В устройстве генератора нет ни чего сложного, принцип действия можно объяснить на пальцах.
В корпусе установлен статор и ротор с обмотками. Если на обмотку ротора подать напряжение, то вокруг него образуется электромагнитное поле, которое начнет воздействовать на обмотку статора. Природа этого поля такова, что при подаче напряжения, оно плавно разворачивается вокруг проводника и плавно убывает, когда мы отключаем напряжение.
Нарастание и убывание поля, порождает во вторичной обмотке (в нашем случае это статор) электродвижущую силу, то есть электроны в проводнике, начинают двигаться, можно сказать в такт этому полю.
Чем больше сила электромагнитного поля и чем быстрее оно разворачивается и убывает, тем больше будет напряжение на обмотке статора. Поэтому мощностью этого поля нужно управлять, иначе выходное напряжение генератора будет изменяться в широких пределах в зависимости от подключенных нагрузок и оборотов двигателя.
Если подать на обмотку ротора питание и оставить его подключенным на продолжительное время, то ток увеличится до максимума, электромагнитное поле будет максимальной силы, поэтому напряжение на статоре подскочит до самой большой величины (30 вольт и более) на авто сгорит все электрооборудование. При увеличении оборотов, напряжение еще больше будет увеличиваться.
Но если подавать напряжение на обмотку ротора прерывисто, на определенное время, то можно регулировать ток через обмотку и силу магнитного поля, а значит и управлять выходным напряжением генератора. Этим и занимается регулятор напряжения.
Специальная электронная схема отслеживает выходное напряжение генератора (на фото показано стрелками, с каких контактов оно его отслеживает) и управляет транзистором, который на определенное время замыкает обмотку ротора на массу (плюс к ней подведен постоянно).
Теперь с помощью осциллографа покажу, как регулятор управляет напряжением. Осциллограф подключил прямо к щеткам напрямую.
Двигатель работает на хх все дополнительные эл. потребители выключены. Для поддержания напряжения 14 вольт требуется импульс такой ширины.
Увеличиваю обороты, чем выше обороты, тем короче нужен импульс для поддержания того же напряжения.
Теперь включаю фары и печку. Регулятор определил, что напряжение на выходе генератора уменьшилось из-за включения дополнительных нагрузок и по этому увеличил ширину импульса тока подаваемую на обмотку статора.
Таким образом, напряжение генератора остается неизменным во всем диапазоне оборотов и включенных электропотребителей.
Далее об эксперименте.
Что будет если совсем убрать регулятор напряжения. Прежде чем это сделать нужно полностью отключить генератор от сети автомобиля иначе что ни будь сгорит.
Возбуждать генератор буду от другого аккумулятора.
В общем подал на щетки плюс и минус на прямую от акб. Вот, что получилось.
Напряжение подскочило до 25 вольт, это на холостом ходу. Попробовал увеличить обороты, генератор сразу же начал гудет и напряжение на нем упало. Видимо, что-то случилось от перенапряжения.
Снял диодный мост, проверил, оказалось, что из-за скачка напряжения пробило диод. Так закончился эксперимент.
Если вам было полезно, ставьте лайк и подписывайтесь на канал.
Можете еще прочитать: Наглядно показываю какие признаки неисправности у датчика температуры двигателя