Λύσεις — Αυτόματοι ρυθμιστές (σελ. 260) – ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΥΤΟΚΙΝΗΤΟΥ Γ΄ ΕΠΑΛ
Λύσεις — Αυτόματοι ρυθμιστές
Λύσεις στις 23 ερωτήσεις του κεφαλαίου (εξαιρείται η άσκηση σχεδίασης του κυκλώματος του αυτόματου διακόπτη αντεπιστροφής): ρυθμιστές γεννητριών Σ.Ρ./Ε.Ρ., ηλεκτρομαγνητική/ηλεκτρονική ρύθμιση, αντιστάθμιση θερμοκρασίας, ρυθμιστές ελεγχόμενοι από υπολογιστή, όργανα ένδειξης φόρτισης, έλεγχοι-βλάβες-επισκευές συστήματος φόρτισης.
Σκοπός και κύρια μέρη συστήματος φόρτισης
Ερώτηση: Να περιγράψετε το σκοπό και τα κύρια μέρη του συστήματος φόρτισης.
Απάντηση:
- Να περιγράψετε το σκοπό και τα κύρια μέρη του συστήματος φόρτισης.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Ο σκοπός του συστήματος φόρτισης είναι να παράγει την απαραίτητη ηλεκτρική ενέργεια για τη φόρτιση του συσσωρευτή και για την τροφοδοσία των ηλεκτρικών καταναλωτών του αυτοκινήτου, εξασφαλίζοντας παράλληλα σταθερή τάση φόρτισης, αξιοπιστία και μακροζωία για το συσσωρευτή, καθώς και προστασία των ηλεκτρικών κυκλωμάτων/καταναλωτών από υπερφόρτιση. Τα κύρια μέρη του είναι: η γεννήτρια (Σ.Ρ. ή Ε.Ρ.), που μετατρέπει τη μηχανική ενέργεια του κινητήρα σε ηλεκτρική· ο αυτόματος ρυθμιστής (με τα επιμέρους στοιχεία του: ρυθμιστή τάσης, ρυθμιστή έντασης και, στις γεννήτριες Σ.Ρ., αυτόματο διακόπτη αντεπιστροφής), που ελέγχει και σταθεροποιεί την τάση/ένταση του παραγόμενου ρεύματος· και τα όργανα ένδειξης φόρτισης (ενδεικτική λυχνία, αμπερόμετρο ή βολτόμετρο), που ενημερώνουν τον οδηγό για την κατάσταση του συστήματος.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Σκοπός: παραγωγή ενέργειας για φόρτιση συσσωρευτή+τροφοδοσία καταναλωτών. Μέρη: γεννήτρια, αυτόματος ρυθμιστής (τάσης/έντασης/διακόπτης), όργανα ένδειξης φόρτισης
Σχέση ρεύματος πεδίου-εξόδου γεννήτριας Ε.Ρ.
Ερώτηση: Ποια σχέση υπάρχει μεταξύ του ρεύματος πεδίου και της εξόδου της γεννήτριας Ε.Ρ.;
Απάντηση:
- Ποια σχέση υπάρχει μεταξύ του ρεύματος πεδίου και της εξόδου της γεννήτριας Ε.Ρ.;
Σύνοψη: (ενδεικτική) Η σχέση είναι άμεσα ανάλογη: όσο μεγαλύτερο είναι το ρεύμα διέγερσης (πεδίου) που διαρρέει το τύλιγμα του ρότορα, τόσο ισχυρότερο είναι το μαγνητικό πεδίο που δημιουργείται γύρω από αυτό, και επομένως τόσο μεγαλύτερη είναι η τάση (ηλεκτρεγερτική δύναμη) που επάγεται στα πηνία του στάτη, άρα και η τάση εξόδου της γεννήτριας Ε.Ρ. (εναλλακτήρα). Αντίστροφα, μειώνοντας το ρεύμα πεδίου, μειώνεται και η τάση εξόδου. Αυτή ακριβώς η σχέση εκμεταλλεύονται οι αυτόματοι ρυθμιστές: μεταβάλλοντας συνεχώς (αυξομειώνοντας) το ρεύμα διέγερσης του ρότορα, ελέγχουν και σταθεροποιούν την τάση εξόδου του εναλλακτήρα μέσα σε επιθυμητά όρια, ανεξάρτητα από τις μεταβολές των στροφών του κινητήρα.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Η τάση εξόδου είναι ανάλογη του ρεύματος πεδίου (διέγερσης) — μεγαλύτερο ρεύμα πεδίου σημαίνει ισχυρότερο μαγνητικό πεδίο και μεγαλύτερη τάση εξόδου, γι' αυτό ο ρυθμιστής ελέγχει την τάση μεταβάλλοντας το ρεύμα πεδίου
Επίδραση αντίστασης ρυθμιστή στο ρεύμα πεδίου
Ερώτηση: Πώς επιδρά η αντίσταση του ρυθμιστή στο ρεύμα του πηνίου του πεδίου;
Απάντηση:
- Πώς επιδρά η αντίσταση του ρυθμιστή στο ρεύμα του πηνίου του πεδίου;
Σύνοψη: (ενδεικτική) Η αντίσταση (R) που περιλαμβάνει ο ρυθμιστής τάσης, όταν παρεμβάλλεται σε σειρά με το πηνίο πεδίου (τύλιγμα διέγερσης) του ρότορα, περιορίζει το ρεύμα που το διαρρέει, μειώνοντας έτσι τη μαγνητική ροή που παράγεται και, κατά συνέπεια, την τάση εξόδου της γεννήτριας. Όταν αντίθετα η αντίσταση παρακάμπτεται (βραχυκυκλώνεται μέσω κλειστών επαφών), το πηνίο πεδίου τροφοδοτείται με το πλήρες ρεύμα διέγερσης, χωρίς κανέναν περιορισμό, με αποτέλεσμα μεγαλύτερο ρεύμα πεδίου και επομένως μεγαλύτερη τάση εξόδου της γεννήτριας. Ο ρυθμιστής, λοιπόν, ελέγχει την τάση εξόδου εναλλάσσοντας συνεχώς (ανοιγοκλείνοντας τις επαφές) ανάμεσα στις δύο αυτές καταστάσεις — αντίσταση μέσα στο κύκλωμα (μειωμένο ρεύμα πεδίου) ή παρακαμφθείσα αντίσταση (πλήρες ρεύμα πεδίου) — ανάλογα με το αν η τάση εξόδου ξεπερνά ή όχι την τιμή ρύθμισης.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Όταν η αντίσταση παρεμβάλλεται στο κύκλωμα, μειώνει το ρεύμα πεδίου (άρα την τάση)· όταν παρακάμπτεται (βραχυκυκλώνεται), το πηνίο παίρνει πλήρες ρεύμα πεδίου (άρα μεγαλύτερη τάση)
Σκοποί αυτόματου διακόπτη, ρυθμιστή τάσης, ρυθμιστή έντασης
Ερώτηση: Να περιγράψετε τους σκοπούς που εξυπηρετούν: α) ο αυτόματος διακόπτης β) ο ρυθμιστής τάσης και γ) ο ρυθμιστής έντασης.
Απάντηση:
- Να περιγράψετε τους σκοπούς που εξυπηρετούν: α) ο αυτόματος διακόπτης β) ο ρυθμιστής τάσης και γ) ο ρυθμιστής έντασης.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Ο αυτόματος διακόπτης (αντεπιστροφής) χρησιμεύει για να συνδέει τη γεννήτρια με τη μπαταρία μόνο όταν η τάση εξόδου της γεννήτριας ξεπερνά την τάση της μπαταρίας, επιτρέποντας τη φόρτισή της, ενώ αποσυνδέει το κύκλωμα όταν η τάση της γεννήτριας είναι μικρότερη (ή μηδενική, με σβηστό κινητήρα), αποτρέποντας έτσι την εκφόρτιση της μπαταρίας μέσα από τη γεννήτρια. Ο ρυθμιστής τάσης έχει σκοπό να διατηρεί την τάση εξόδου της γεννήτριας σταθερή, μέσα σε μια στενή περιοχή τιμών γύρω από μια ονομαστική τάση ρύθμισης, ανεξάρτητα από τις μεταβολές στις στροφές του κινητήρα, προστατεύοντας έτσι τους καταναλωτές από υπερβολική τάση και το συσσωρευτή από υπερφόρτιση. Ο ρυθμιστής έντασης, τέλος, έχει σκοπό να περιορίζει την ένταση του ρεύματος φόρτισης που παράγει η γεννήτρια, ώστε να μην ξεπεραστούν οι μέγιστες δυνατότητές της (μέγιστη επιτρεπτή ένταση), προστατεύοντας έτσι την ίδια τη γεννήτρια από υπερθέρμανση και καταστροφή λόγω υπερβολικού ρεύματος.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Αυτόματος διακόπτης: αποτρέπει εκφόρτιση μπαταρίας μέσω γεννήτριας. Ρυθμιστής τάσης: σταθεροποιεί την τάση εξόδου. Ρυθμιστής έντασης: περιορίζει το ρεύμα ώστε να μην καταστραφεί η γεννήτρια
Γιατί οι εναλλακτήρες δεν χρειάζονται ρυθμιστή έντασης
Ερώτηση: Γιατί στις γεννήτριες Ε.Ρ. δεν είναι απαραίτητη η χρήση ρυθμιστή έντασης;
Απάντηση:
- Γιατί στις γεννήτριες Ε.Ρ. δεν είναι απαραίτητη η χρήση ρυθμιστή έντασης;
Σύνοψη: (ενδεικτική) Στις γεννήτριες εναλλασσόμενου ρεύματος (εναλλακτήρες) δεν χρειάζεται ξεχωριστός ρυθμιστής έντασης, γιατί το ρεύμα εξόδου περιορίζεται φυσικά, χωρίς καμία εξωτερική ρυθμιστική επέμβαση, λόγω των φυσικών ιδιοτήτων των υλικών κατασκευής τους — της μαγνητικής διαπερατότητας, του φαινομένου του κορεσμού και της αυτεπαγωγής των πηνίων του στάτη — καθώς και λόγω κατασκευαστικών περιορισμών. Συγκεκριμένα, ο αυτοπεριορισμός του ρεύματος οφείλεται κυρίως στο αντίθετο ηλεκτρομαγνητικό πεδίο που δημιουργείται από το ίδιο το ρεύμα στις περιελίξεις του στάτη, όταν υπάρχει μεγάλο φορτίο· η αντίδραση (αντίσταση) του πηνίου του στάτη μεταβάλλεται μάλιστα γραμμικά με τις στροφές, με αποτέλεσμα το ρεύμα εξόδου του εναλλακτήρα να μην μπορεί κανονικά να ξεπεράσει τη δική του μέγιστη τιμή, ανεξάρτητα από το ρεύμα διέγερσης.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Γιατί το ρεύμα εξόδου αυτοπεριορίζεται φυσικά, λόγω του αντίθετου μαγνητικού πεδίου των περιελίξεων του στάτη υπό μεγάλο φορτίο (και λόγω μαγνητικού κορεσμού/αυτεπαγωγής), χωρίς να χρειάζεται εξωτερική ρύθμιση
Ρυθμιστής τάσης μιας επαφής γεννήτριας Ε.Ρ.
Ερώτηση: Να εξηγήσετε τι συμβαίνει, στον ρυθμιστή τάσης μιας επαφής για γεννήτρια Ε.Ρ., όταν ο κινητήρας κινείται με χαμηλές και υψηλές στροφές.
Απάντηση:
- Να εξηγήσετε τι συμβαίνει, στον ρυθμιστή τάσης μιας επαφής για γεννήτρια Ε.Ρ., όταν ο κινητήρας κινείται με χαμηλές και υψηλές στροφές.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Ο ρυθμιστής τάσης μιας επαφής διαθέτει μια αντίσταση (R) σε σειρά με το πηνίο πεδίου (F) του ρότορα, η οποία μπορεί να παρακαμφθεί μέσω δύο επαφών (Κ1, Κ2). Όταν ο κινητήρας κινείται με χαμηλές στροφές, η παραγόμενη τάση του εναλλακτήρα είναι χαμηλή, οπότε η μαγνητική δύναμη του πηνίου (Μ) του ρυθμιστή είναι ασθενής· έτσι, οι επαφές Κ1-Κ2 παραμένουν κλειστές, το ρεύμα πεδίου παρακάμπτει την αντίσταση R (τη «βραχυκυκλώνει») και το πηνίο πεδίου τροφοδοτείται με το πλήρες ρεύμα, επιτρέποντας στη γεννήτρια να αναπτύξει την τάση που χρειάζεται στις χαμηλές στροφές. Όταν οι στροφές του κινητήρα αυξηθούν, η παραγόμενη τάση αυξάνεται μαζί με τη μαγνητική δύναμη του πηνίου (Μ), η οποία τελικά ελκύει το βραχίονα της κινητής επαφής και ανοίγει τις επαφές Κ1-Κ2· τότε το ρεύμα πεδίου αναγκάζεται να περάσει μέσα από την αντίσταση R, μειώνεται, το πηνίο (Μ) εξασθενεί, οι επαφές ξανακλείνουν, και ο κύκλος επαναλαμβάνεται συνεχώς, διατηρώντας έτσι την τάση εξόδου μέσα σε επιθυμητά όρια ακόμη και στις υψηλές στροφές.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Χαμηλές στροφές: επαφές κλειστές, R παρακάμπτεται, πλήρες ρεύμα πεδίου. Υψηλές στροφές: το πηνίο Μ ελκύει το βραχίονα, οι επαφές ανοίγουν, το ρεύμα περνά από την R, μειώνεται η τάση — κύκλος επαναλαμβανόμενος
Επίδραση θερμοκρασίας στους ρυθμιστές τάσης
Ερώτηση: Πώς επιδρά η θερμοκρασία στους ρυθμιστές τάσης και τι μέτρα αντιστάθμισης λαμβάνονται;
Απάντηση:
- Πώς επιδρά η θερμοκρασία στους ρυθμιστές τάσης και τι μέτρα αντιστάθμισης λαμβάνονται;
Σύνοψη: (ενδεικτική) Οι καιρικές συνθήκες και η ακτινοβολούμενη θερμότητα της μηχανής μεταβάλλουν συνεχώς τη θερμοκρασία περιβάλλοντος του ρυθμιστή, επηρεάζοντας τη ρυθμιστική του ικανότητα: όσο αυξάνεται η θερμοκρασία, αυξάνεται η ηλεκτρική αντίσταση του πηνίου του ρυθμιστή και ταυτόχρονα ελαττώνεται η μαγνητική αγωγιμότητα του σιδηροπυρήνα του, με αποτέλεσμα τη μείωση της δύναμης έλξης του κινητού οπλισμού και, τελικά, την ανεπιθύμητη άνοδο της τάσης της γεννήτριας. Για να αποφευχθούν αυτά τα προβλήματα, οι ρυθμιστές είναι εξοπλισμένοι με αντισταθμιστή θερμοκρασίας, ο οποίος τους κάνει να ρυθμίζουν λιγότερο σε θερμό περιβάλλον και περισσότερο σε ψυχρό. Τέσσερις είναι οι συνηθέστεροι τρόποι αντιστάθμισης στους ρυθμιστές επαφής: με αντισταθμιστική αντίσταση αρνητικού θερμικού συντελεστή σε σειρά με το πηνίο (η αντίστασή της μειώνεται όσο αυξάνεται η θερμοκρασία, αντισταθμίζοντας την αύξηση της αντίστασης του πηνίου)· με ειδική περιέλιξη αντιστάθμισης, όπου μέρος του ίδιου του πηνίου αποτελείται από αγωγό αρνητικού θερμικού συντελεστή, ώστε η συνολική αντίσταση να παραμένει περίπου σταθερή· με διμεταλλικό έλασμα στήριξης του κινητού οπλισμού, που κάμπτεται με τη θερμότητα ώστε να χρειάζεται μικρότερη δύναμη/ρεύμα για να ανοίξουν οι επαφές· και με μαγνητική διακλάδωση, δηλαδή ένα έλασμα νικελιούχου σιδήρου παράλληλα στον πυρήνα, που μεταβάλλει κατάλληλα τη μαγνητική αγωγιμότητα με τη θερμοκρασία, αντισταθμίζοντας τη μείωση δύναμης του πηνίου.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Η θερμότητα αυξάνει την αντίσταση του πηνίου/μειώνει τη μαγνητική αγωγιμότητα → ανεβάζει την τάση της γεννήτριας· αντισταθμίζεται με αντισταθμιστική αντίσταση, περιέλιξη αντιστάθμισης, διμεταλλικό έλασμα ή μαγνητική διακλάδωση
Πλεονεκτήματα ηλεκτρονικών ρυθμιστών IC
Ερώτηση: Ποια είναι τα πλεονεκτήματα των αυτόματων ρυθμιστών ηλεκτρονικού τύπου (IC);
Απάντηση:
- Ποια είναι τα πλεονεκτήματα των αυτόματων ρυθμιστών ηλεκτρονικού τύπου (IC);
Σύνοψη: (ενδεικτική) Οι αυτόματοι ρυθμιστές ηλεκτρονικού τύπου (IC), με τρανζίστορς αντί για μηχανικές επαφές και ηλεκτρομαγνητικά στοιχεία, παρουσιάζουν πέντε βασικά πλεονεκτήματα σε σχέση με τους απλούς (ηλεκτρομηχανικούς) ρυθμιστές επαφής: πρώτον, έχουν μεγαλύτερη αξιοπιστία λειτουργίας, επειδή δεν διαθέτουν κινούμενα μέρη που φθείρονται· δεύτερον, δεν φθείρονται ούτε απορρυθμίζονται εύκολα με τον καιρό· τρίτον, έχουν μικρότερο βάρος και όγκο· τέταρτον, επιτυγχάνουν καλύτερη φόρτιση της μπαταρίας, ανεξάρτητα από τις μεταβολές της θερμοκρασίας περιβάλλοντος· και πέμπτον, επιτρέπουν απλοποίηση στις καλωδιώσεις του συστήματος φόρτισης, αφού συνήθως ενσωματώνονται μέσα στον ίδιο τον εναλλακτήρα, πετυχαίνοντας έτσι και ταυτόχρονη ψύξη ρυθμιστή-εναλλακτήρα. Μειονέκτημά τους είναι η ευαισθησία σε υπερβολικά υψηλές τάσεις και θερμοκρασίες.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Μεγαλύτερη αξιοπιστία (χωρίς κινούμενα μέρη), δεν φθείρονται/απορρυθμίζονται εύκολα, μικρότερο βάρος/όγκος, καλύτερη φόρτιση ανεξάρτητα θερμοκρασίας, απλούστερη καλωδίωση (ενσωμάτωση+κοινή ψύξη)
Τρόποι εγκατάστασης αυτόματου ρυθμιστή σε γεννήτρια Ε.Ρ.
Ερώτηση: Με ποιους τρόπους μπορεί να εγκατασταθεί ο αυτόματος ρυθμιστής στη γεννήτρια Ε.Ρ.;
Απάντηση:
- Με ποιους τρόπους μπορεί να εγκατασταθεί ο αυτόματος ρυθμιστής στη γεννήτρια Ε.Ρ.;
Σύνοψη: (ενδεικτική) Οι ρυθμιστές με τρανζίστορς μπορούν να εγκατασταθούν με τρεις διαφορετικούς τρόπους: πρώτον, προσαρμοσμένοι στο εσωτερικό του σώματος (κελύφους) του εναλλακτήρα, με τρόπο ώστε να προστατεύονται εξωτερικά — αυτή θεωρείται η καλύτερη λύση, αλλά απαιτεί σταθερότητα στη θερμοκρασία λειτουργίας· δεύτερον, τοποθετημένοι επάνω στον εναλλακτήρα (εξωτερικά προσαρτημένοι), οπότε πρέπει να εξασφαλίζεται καλή γείωση τόσο του σκελετού του ρυθμιστή όσο και του κελύφους του εναλλακτήρα, με τη σταθερότητα της θερμοκρασίας να παραμένει επιθυμητή· και τρίτον, εγκατεστημένοι εντελώς ξεχωριστά από τον εναλλακτήρα, σε κατάλληλη θέση μέσα στο όχημα, όπου και πάλι απαιτείται καλή γείωση τόσο του εναλλακτήρα όσο και του ρυθμιστή, διαφορετικά ο ρυθμιστής δεν θα λειτουργεί αποτελεσματικά και η τάση εξόδου του εναλλακτήρα θα ξεπερνά την οριακή επιτρεπτή τιμή.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Τρεις τρόποι: προσαρμοσμένος μέσα στο σώμα του εναλλακτήρα, τοποθετημένος επάνω στον εναλλακτήρα, ή εγκατεστημένος ξεχωριστά — και στις τρεις περιπτώσεις χρειάζεται καλή γείωση
Παράγοντες ρύθμισης εξόδου από υπολογιστή
Ερώτηση: Ποιους παράγοντες λαμβάνουν υπόψη οι αυτόματοι ρυθμιστές που ελέγχονται από υπολογιστή, για να ρυθμίσουν την έξοδο της γεννήτριας Ε.Ρ.;
Απάντηση:
- Ποιους παράγοντες λαμβάνουν υπόψη οι αυτόματοι ρυθμιστές που ελέγχονται από υπολογιστή, για να ρυθμίσουν την έξοδο της γεννήτριας Ε.Ρ.;
Σύνοψη: (ενδεικτική) Στα σύγχρονα συστήματα φόρτισης, η λειτουργία του ρυθμιστή τάσης είναι πλέον ενσωματωμένη στη λειτουργία της ηλεκτρονικής μονάδας ελέγχου του κινητήρα (ECU). Η ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου, προκειμένου να ρυθμίσει την τάση εξόδου του εναλλακτήρα, λαμβάνει υπόψη της δύο βασικούς παράγοντες: την τάση του συσσωρευτή (δηλαδή την τρέχουσα κατάσταση φόρτισής του) και τη θερμοκρασία του συσσωρευτή. Με βάση αυτές τις δύο πληροφορίες, ο υπολογιστής ρυθμίζει τη λειτουργία ενός τρανζίστορ-διακόπτη, ελέγχοντας ταυτόχρονα το ρεύμα του πεδίου διέγερσης και, μέσω αυτού, την τάση εξόδου του εναλλακτήρα, με τρόπο αντίστοιχο σε αρχή με αυτόν του απλού ηλεκτρονικού ρυθμιστή, αλλά προσαρμοσμένο κάθε φορά στις πραγματικές συνθήκες του συσσωρευτή.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Την τάση και τη θερμοκρασία του συσσωρευτή — με βάση αυτά η ECU ρυθμίζει το ρεύμα πεδίου μέσω τρανζίστορ-διακόπτη
Τρόποι ενημέρωσης οδηγού για βλάβη φόρτισης
Ερώτηση: Με ποιους τρόπους είναι δυνατόν να ενημερωθεί ο οδηγός για την αντικανονική λειτουργία του συστήματος φόρτισης;
Απάντηση:
- Με ποιους τρόπους είναι δυνατόν να ενημερωθεί ο οδηγός για την αντικανονική λειτουργία του συστήματος φόρτισης;
Σύνοψη: (ενδεικτική) Ο οδηγός μπορεί να ενημερωθεί για την κατάσταση/αντικανονική λειτουργία του συστήματος φόρτισης με τέσσερις βασικές μεθόδους: με τη χρήση ενδεικτικής λυχνίας φόρτισης, η οποία ανάβει όταν υπάρχει διαφορά δυναμικού μεταξύ εξόδου εναλλακτήρα και συσσωρευτή (δηλαδή όταν η γεννήτρια δεν φορτίζει επαρκώς) και σβήνει όταν η φόρτιση είναι κανονική· με τη μέθοδο του ηλεκτρονικού διακριβωτή τάσης, όπου μια λυχνία ή LED, μέσω ενισχυτή με τρανζίστορ, ανάβει όταν η τάση πέσει κάτω από προκαθορισμένη τιμή· με τη χρήση αμπερομέτρου, το οποίο δείχνει άμεσα, με τη φορά της βελόνας, αν η μπαταρία φορτίζεται (θετική πλευρά) ή εκφορτίζεται (αρνητική πλευρά)· και με τη χρήση βολτόμετρου, το οποίο δείχνει αριθμητικά την τάση του κυκλώματος φόρτισης, επιτρέποντας στον οδηγό να διαπιστώσει άμεσα αν η τιμή βρίσκεται μέσα στα φυσιολογικά όρια (περίπου 13,2-15,2V).
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Ενδεικτική λυχνία φόρτισης, ηλεκτρονικός διακριβωτής τάσης (λυχνία/LED), αμπερόμετρο, βολτόμετρο
Ένδειξη ενδεικτικής λυχνίας ελεγχόμενης από ρελέ τάσης
Ερώτηση: Να εξηγήσετε το ηλεκτρικό κύκλωμα της ενδεικτικής λυχνίας που ελέγχεται από ρελέ τάσης και να εξηγήσετε πότε ανάβει η λυχνία.
Απάντηση:
- Να εξηγήσετε το ηλεκτρικό κύκλωμα της ενδεικτικής λυχνίας που ελέγχεται από ρελέ τάσης και να εξηγήσετε πότε ανάβει η λυχνία.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Η ενδεικτική λυχνία φόρτισης που ελέγχεται από ρελέ τάσης ανάβει κάθε φορά που υπάρχει σημαντική διαφορά δυναμικού ανάμεσα στην έξοδο του εναλλακτήρα και στην τάση του συσσωρευτή. Συγκεκριμένα: όταν ο διακόπτης ανάφλεξης είναι στη θέση ΟΝ και ο κινητήρας είναι σταματημένος, ρεύμα από το συσσωρευτή διεγείρει ταυτόχρονα το πηνίο του ρότορα και το προειδοποιητικό λαμπάκι, το οποίο ανάβει (καμία τάση εξόδου εναλλακτήρα ακόμη). Όταν ο κινητήρας ξεκινήσει και λειτουργεί με χαμηλές έως μεσαίες στροφές, αρχίζει να παράγεται τάση στο στάτη, στο ρελέ τάσης εμφανίζεται ουδέτερη τάση και η διαφορά δυναμικού στα άκρα της λάμπας εξαφανίζεται, οπότε το λαμπάκι σβήνει. Σε υψηλές στροφές, η προειδοποιητική λυχνία παραμένει σβηστή όσο διατηρείται αυτή η ουδέτερη τάση. Αν όμως, σε οποιαδήποτε στιγμή λειτουργίας, υπάρξει διακοπή στο πηνίο διέγερσης (τύλιγμα διέγερσης) του ρότορα, η ουδέτερη τάση εξαφανίζεται, δημιουργείται ξανά διαφορά δυναμικού στα άκρα της λάμπας, και η προειδοποιητική λυχνία ανάβει, ειδοποιώντας τον οδηγό για τη βλάβη.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Ανάβει με το κλειδί σε ΟΝ και σβηστό κινητήρα (καμία έξοδος εναλλακτήρα)· σβήνει όταν παράγεται τάση στο στάτη· ξανανάβει αν διακοπεί το πηνίο διέγερσης (ένδειξη βλάβης)
Ερμηνεία 17,4V στο βολτόμετρο ελέγχου
Ερώτηση: Τι συμπέρασμα προκύπτει για το σύστημα φόρτισης, όταν το βολτόμετρο ελέγχου δείχνει 17,4 V;
Απάντηση:
- Τι συμπέρασμα προκύπτει για το σύστημα φόρτισης, όταν το βολτόμετρο ελέγχου δείχνει 17,4 V;
Σύνοψη: (ενδεικτική) Η φυσιολογική περιοχή τιμών που πρέπει να δείχνει το βολτόμετρο με τον κινητήρα σε λειτουργία είναι 13,2V έως 15,2V. Μια ένδειξη 17,4V είναι σαφώς πολύ μεγαλύτερη από το ανώτατο φυσιολογικό όριο, οπότε το συμπέρασμα είναι ότι ο συσσωρευτής υπερφορτίζεται: το σύστημα φόρτισης παράγει υπερβολικά υψηλή τάση. Αυτό υποδηλώνει βλάβη στο σύστημα ρύθμισης της τάσης (π.χ. ελαττωματικό ρυθμιστή τάσης που δεν διακόπτει έγκαιρα το ρεύμα διέγερσης, ή προβληματική γείωση/καλωδίωση μεταξύ ρυθμιστή και γεννήτριας), η οποία πρέπει να διερευνηθεί και να διορθωθεί άμεσα, καθώς μια τόσο υψηλή τάση μπορεί να προκαλέσει βρασμό/καταστροφή του ηλεκτρολύτη της μπαταρίας και καταστροφή των υπόλοιπων ηλεκτρικών καταναλωτών του αυτοκινήτου.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Ο συσσωρευτής υπερφορτίζεται (τιμή πολύ πάνω από το φυσιολογικό όριο των 15,2V) — πιθανή βλάβη στο ρυθμιστή τάσης, χρειάζεται άμεσος έλεγχος
Ερμηνεία αρνητικής ένδειξης αμπερόμετρου
Ερώτηση: Τι συμπέρασμα προκύπτει για το σύστημα φόρτισης, όταν η βελόνα του αμπερόμετρου βρίσκεται στην περιοχή (-) ή D της κλίμακας;
Απάντηση:
- Τι συμπέρασμα προκύπτει για το σύστημα φόρτισης, όταν η βελόνα του αμπερόμετρου βρίσκεται στην περιοχή (-) ή D της κλίμακας;
Σύνοψη: (ενδεικτική) Το αμπερόμετρο του αυτοκινήτου πρέπει, σε κανονική λειτουργία του συστήματος φόρτισης, να δείχνει σταθερά στη θετική πλευρά (+ ή C) της κλίμακας, ένδειξη ότι ρεύμα ρέει από τον εναλλακτήρα προς τη μπαταρία (η μπαταρία φορτίζεται). Όταν η βελόνα βρίσκεται στην αρνητική πλευρά (- ή D), αυτό σημαίνει ότι η ροή του ρεύματος έχει αντιστραφεί: η μπαταρία δεν φορτίζεται, αλλά αντίθετα εκφορτίζεται, δηλαδή παρέχει η ίδια ρεύμα προς τις καταναλώσεις (φώτα, όργανα κ.λπ.), χωρίς να αναπληρώνεται από τη γεννήτρια. Αυτό αποτελεί ένδειξη προβλήματος στο σύστημα φόρτισης (π.χ. ασθενής ή μη λειτουργικός εναλλακτήρας, σπασμένος/χαλαρός ιμάντας, βλάβη στο ρυθμιστή), το οποίο χρειάζεται να ελεγχθεί άμεσα, γιατί, αν συνεχιστεί, η μπαταρία θα αδειάσει τελείως.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Η μπαταρία δεν φορτίζεται αλλά εκφορτίζεται — πρόβλημα στο σύστημα φόρτισης (εναλλακτήρας/ιμάντας/ρυθμιστής), χρειάζεται έλεγχος
Αιτίες θορυβώδους λειτουργίας γεννήτριας Σ.Ρ.
Ερώτηση: Ποιες είναι οι αιτίες θορυβώδους λειτουργίας της γεννήτριας Σ.Ρ.;
Απάντηση:
- Ποιες είναι οι αιτίες θορυβώδους λειτουργίας της γεννήτριας Σ.Ρ.;
Σύνοψη: (ενδεικτική) Οι βλάβες των μηχανικών μερών μιας γεννήτριας (Σ.Ρ. ή Ε.Ρ.) εντοπίζονται κυρίως στα έδρανα κύλισης (ρουλμάν) του ρότορα, στην τροχαλία και στον ιμάντα μετάδοσης της κίνησης, με κοινό σύμπτωμα τη θορυβώδη λειτουργία, ο ήχος της οποίας διαφέρει ανάλογα με την αιτία. Ένας οξύς θόρυβος που μοιάζει με «στρίγγλισμα» υποδηλώνει πρόβλημα στον ιμάντα — μπορεί να είναι γυαλισμένος, λαδωμένος, σπασμένος, ραγισμένος, ξεφτισμένος ή απλώς υγρασμένος από την υγρασία του περιβάλλοντος (στην τελευταία περίπτωση ο θόρυβος σταματά μόνος του όταν στεγνώσει)· μπορεί επίσης να οφείλεται σε αντικανονική τάνυση του ιμάντα ή σε γυάλισμα της τροχαλίας. Θόρυβος που οφείλεται στα έδρανα κύλισης (ρουλμάν) διαφοροποιείται ανάλογα με τη φθορά: σφύριγμα σε μικρή φθορά (που μπερδεύεται εύκολα με το «στρίγγλισμα» του ιμάντα) και μεταλλικός χτύπος σε προχωρημένη φθορά. Τέλος, το στράβωμα της τροχαλίας (από υπερθέρμανση, αντικανονικό σφίξιμο του ιμάντα ή μηχανική καταπόνηση) προκαλεί θόρυβο «γλιστρήματος», που επίσης μοιάζει με «στρίγγλισμα».
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Ιμάντας (γυαλισμένος/λαδωμένος/σπασμένος/υγρός/κακή τάνυση), φθαρμένα έδρανα κύλισης (ρουλμάν) ρότορα, στραβή τροχαλία — κάθε αιτία με χαρακτηριστικό ήχο
Συνηθέστερες βλάβες γεννητριών Σ.Ρ.
Ερώτηση: Ποιες είναι οι πλέον συνηθέστερες βλάβες των γεννητριών Σ.Ρ.;
Απάντηση:
- Ποιες είναι οι πλέον συνηθέστερες βλάβες των γεννητριών Σ.Ρ.;
Σύνοψη: (ενδεικτική) Οι συνηθέστερες βλάβες που παρουσιάζουν οι γεννήτριες συνεχούς ρεύματος είναι τέσσερις: η φθορά των ψηκτρών ή του συλλέκτη (λόγω φυσιολογικής τριβής και χρήσης, που προκαλεί κακή ηλεκτρική επαφή)· η διακοπή ή το βραχυκύκλωμα των περιελίξεων (τυλιγμάτων) της γεννήτριας, είτε στο δρομέα είτε στο στάτη· η υπερθέρμανση, που μπορεί να προέλθει από υπερφόρτιση, κακό αερισμό ή βλάβη κάποιου εξαρτήματος· και η αντικανονική ή μηδενική τάση εξόδου, η οποία μπορεί να οφείλεται είτε σε βλάβη της ίδιας της γεννήτριας είτε σε βλάβη του αυτόματου ρυθμιστή της. Πριν προχωρήσουμε σε ηλεκτρολογικούς ελέγχους, πρέπει πρώτα να εξεταστεί η κατάσταση του συλλέκτη (καθαρισμός εγκοπών, γυάλισμα επιφάνειας) και η τάση των ελατηρίων των ψηκτρών.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Φθορά ψηκτρών/συλλέκτη, διακοπή ή βραχυκύκλωμα περιελίξεων, υπερθέρμανση, αντικανονική ή μηδενική τάση εξόδου
Διαδικασία ελέγχου Growler για βραχυκυκλωμένες σπείρες
Ερώτηση: Να περιγράψετε τη διαδικασία ελέγχου βραχυκυκλωμένων σπειρών στο τύμπανο, με την ειδική συσκευή «Growler».
Απάντηση:
- Να περιγράψετε τη διαδικασία ελέγχου βραχυκυκλωμένων σπειρών στο τύμπανο, με την ειδική συσκευή «Growler».
Σύνοψη: (ενδεικτική) Για τον έλεγχο βραχυκυκλωμένων σπειρών στο τύμπανο (δρομέα) μιας γεννήτριας Σ.Ρ. απαιτείται μια ειδική συσκευή, γνωστή ως «Growler». Η διαδικασία είναι η εξής: τοποθετούμε το τύμπανο (δρομέα) της γεννήτριας μέσα στην ειδική αυτή συσκευή, η οποία δημιουργεί ένα εναλλασσόμενο μαγνητικό πεδίο γύρω από αυτό. Στη συνέχεια, κρατάμε ένα λεπτό μεταλλικό λαμάκι παράλληλα και σε επαφή με την επιφάνεια του περιστρεφόμενου τυμπάνου, καθώς αυτό βρίσκεται μέσα στη συσκευή. Αν το λαμάκι αρχίσει να πάλλεται (να δονείται) όταν βρίσκεται πάνω από ένα συγκεκριμένο σημείο του τυμπάνου, αυτό αποτελεί ένδειξη ότι, ακριβώς κάτω από το σημείο εκείνο, υπάρχουν βραχυκυκλωμένες σπείρες στο τύλιγμα του τυμπάνου, οι οποίες πρέπει να επισκευαστούν ή να οδηγήσουν στην αντικατάσταση του δρομέα.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Τοποθέτηση τυμπάνου στη συσκευή Growler (δημιουργεί μαγνητικό πεδίο) και κράτημα λαμακιού σε επαφή με το τύμπανο — αν το λαμάκι πάλλεται σε κάποιο σημείο, εκεί υπάρχουν βραχυκυκλωμένες σπείρες
Έλεγχοι πριν την αφαίρεση γεννήτριας Ε.Ρ.
Ερώτηση: Ποιους ελέγχους πρέπει να εκτελέσουμε, πριν προχωρήσουμε στην αφαίρεση της γεννήτριας Ε.Ρ.;
Απάντηση:
- Ποιους ελέγχους πρέπει να εκτελέσουμε, πριν προχωρήσουμε στην αφαίρεση της γεννήτριας Ε.Ρ.;
Σύνοψη: (ενδεικτική) Πριν προχωρήσουμε στην αφαίρεση της γεννήτριας Ε.Ρ. (εναλλακτήρα) για λεπτομερή εξέταση, πρέπει να εκτελέσουμε επτά προκαταρκτικούς ελέγχους, τόσο για να αποφύγουμε άσκοπη ταλαιπωρία όσο και για να διασφαλίσουμε την ορθότητα της διάγνωσης: πρώτον, ελέγχουμε πλήρως την κατάσταση του συσσωρευτή· δεύτερον, ελέγχουμε την κατάσταση και το τέντωμα (τάνυση) του ιμάντα κίνησης· τρίτον, ελέγχουμε οπτικά την κατάσταση των τροχαλιών· τέταρτον, ελέγχουμε την ποιότητα των ηλεκτρικών συνδέσεων στον εναλλακτήρα και στο ρυθμιστή· πέμπτον, ελέγχουμε την ποιότητα σύνδεσης των γειώσεων· έκτον, ελέγχουμε τις ασφάλειες του κυκλώματος φόρτισης· και έβδομον, ελέγχουμε την ύπαρξη συμπτωμάτων χαμηλής φόρτισης ή υπερφόρτισης του συσσωρευτή. Μόνο αφού αποκλείσουμε αυτά τα απλά, εξωτερικά αίτια, προχωρούμε σε λεπτομερέστερους ελέγχους ή στην αφαίρεση της γεννήτριας.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Κατάσταση συσσωρευτή, κατάσταση/τάνυση ιμάντα, οπτικός έλεγχος τροχαλιών, ηλεκτρικές συνδέσεις εναλλακτήρα/ρυθμιστή, συνδέσεις γειώσεων, ασφάλειες, συμπτώματα χαμηλής/υπερφόρτισης
Έλεγχος τάσης εξόδου γεννήτριας Ε.Ρ.
Ερώτηση: Για ποιο σκοπό και με ποιο τρόπο γίνεται ο έλεγχος της τάσης εξόδου της γεννήτριας Ε.Ρ.;
Απάντηση:
- Για ποιο σκοπό και με ποιο τρόπο γίνεται ο έλεγχος της τάσης εξόδου της γεννήτριας Ε.Ρ.;
Σύνοψη: (ενδεικτική) Ο έλεγχος της τάσης εξόδου της γεννήτριας Ε.Ρ. (εναλλακτήρα) κρίνεται απαραίτητος γιατί μας δηλώνει ακριβώς την τάση με την οποία φορτίζεται ο συσσωρευτής, δηλαδή αν το σύστημα φόρτισης λειτουργεί σωστά ή όχι. Ο έλεγχος γίνεται ως εξής: συνδέουμε ένα βολτόμετρο στους πόλους του συσσωρευτή, προσέχοντας την πολικότητα (κόκκινος ακροδέκτης στο θετικό, μαύρος στο αρνητικό), και ένα στροφόμετρο στο κύκλωμα (π.χ. στο πολλαπλασιαστή και τη γείωση). Με σβηστό τον κινητήρα, καταγράφουμε την ένδειξη του βολτόμετρου. Στη συνέχεια, θέτουμε σε λειτουργία τον κινητήρα και αυξάνουμε σταδιακά τις στροφές του μέχρι περίπου τις 2.000 RPM, παρατηρώντας τις νέες ενδείξεις του βολτόμετρου, οι οποίες, για ικανοποιητική λειτουργία, πρέπει να κυμαίνονται μεταξύ 13,6 και 14,7 V. Επιπλέον, ελέγχεται αν υπήρξε αύξηση τουλάχιστον 0,5V σε σχέση με την τιμή που είχε μετρηθεί με σβηστό κινητήρα· αν υπάρχει αυτή η αύξηση, το σύστημα λειτουργεί κανονικά, διαφορετικά χρειάζονται περαιτέρω έλεγχοι.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Σκοπός: να διαπιστωθεί η τάση φόρτισης του συσσωρευτή. Τρόπος: βολτόμετρο στους πόλους μπαταρίας, σβηστός κινητήρας→2.000 RPM, ένδειξη πρέπει να είναι 13,6-14,7V με αύξηση τουλάχιστον 0,5V από την αρχική
Έλεγχος διόδου με ωμόμετρο
Ερώτηση: Ποιες ενδείξεις πρέπει να λάβουμε στο ωμόμετρο κατά τον έλεγχο μιας διόδου για να θεωρήσουμε ότι λειτουργεί κανονικά;
Απάντηση:
- Ποιες ενδείξεις πρέπει να λάβουμε στο ωμόμετρο κατά τον έλεγχο μιας διόδου για να θεωρήσουμε ότι λειτουργεί κανονικά;
Σύνοψη: (ενδεικτική) Για τον έλεγχο μιας διόδου με ωμόμετρο, συνδέουμε τους δύο ακροδέκτες του οργάνου στο σώμα της διόδου και στον κεντρικό αγωγό της, διαβάζουμε την ένδειξη, και στη συνέχεια αντιστρέφουμε τη σύνδεση των ακροδεκτών, διαβάζοντας ξανά τη μέτρηση. Για να θεωρηθεί ότι η δίοδος βρίσκεται σε καλή κατάσταση, θα πρέπει, κατά τη μία σύνδεση, να παρουσιάζει αρκετά υψηλή αντίσταση (πρακτικά μη αγώγιμη κατεύθυνση) και, κατά την αντίστροφη σύνδεση, χαμηλή αντίσταση (αγώγιμη κατεύθυνση) — αυτή η ασυμμετρία στις δύο μετρήσεις είναι ακριβώς η αναμενόμενη συμπεριφορά μιας υγιούς διόδου, που άγει μόνο προς τη μία κατεύθυνση. Αν αντίθετα και οι δύο μετρήσεις δείξουν υψηλή αντίσταση, η δίοδος έχει διακοπή (είναι «κομμένη») και πρέπει να αντικατασταθεί· αν και οι δύο μετρήσεις δείξουν χαμηλή αντίσταση, η δίοδος είναι βραχυκυκλωμένη και πρέπει επίσης να αντικατασταθεί.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Μία σύνδεση με υψηλή αντίσταση και η αντίστροφη με χαμηλή = καλή δίοδος. Και οι δύο υψηλές = διακοπή (κομμένη). Και οι δύο χαμηλές = βραχυκυκλωμένη
Έλεγχοι στάτη εναλλακτήρα
Ερώτηση: Να ονομάσετε τους ελέγχους που γίνονται στο στάτη και να περιγράψετε τη διαδικασία τους.
Απάντηση:
- Να ονομάσετε τους ελέγχους που γίνονται στο στάτη και να περιγράψετε τη διαδικασία τους.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Στο στάτη ενός εναλλακτήρα εκτελούνται δύο βασικοί έλεγχοι: ο έλεγχος μόνωσης και ο έλεγχος συνέχειας του τυλίγματος. Στον έλεγχο μόνωσης, συνδέουμε τους ακροδέκτες ενός ωμόμετρου στα άκρα των τυλιγμάτων του στάτη και στο μεταλλικό τους περίβλημα (πυρήνα)· το ωμόμετρο θα πρέπει να δείχνει άπειρο (∞) και στις τρεις συνδέσεις (μία για κάθε φάση/τύλιγμα). Αν η ένδειξη είναι μικρότερη από άπειρο σε κάποιο τύλιγμα, ο στάτης παρουσιάζει βραχυκύκλωμα (διαρροή ρεύματος προς το σώμα) και πρέπει να αντικατασταθεί. Στον έλεγχο συνέχειας του τυλίγματος, συνδέουμε τους ακροδέκτες δοκιμής του ωμόμετρου κατά ζεύγη στις άκρες των τυλιγμάτων (φάσεων), για να διαπιστώσουμε αν υπάρχει διακοπή στο τύλιγμα, βραχυκύκλωμα ανάμεσα στις σπείρες, ή βραχυκύκλωμα με τη γείωση· σε όλες τις συνδέσεις, οι τιμές αντίστασης θα πρέπει να βρίσκονται μέσα στα όρια που προδιαγράφει ο κατασκευαστής. Αν σε κάποιο ελεγχόμενο ζεύγος εμφανιστεί ένδειξη άπειρο (∞), αυτό σημαίνει διακοπή τυλίγματος και ο στάτης πρέπει να αντικατασταθεί.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Έλεγχος μόνωσης (ωμόμετρο μεταξύ τυλιγμάτων και πυρήνα, ένδειξη ∞ σε όλες τις φάσεις) και έλεγχος συνέχειας τυλίγματος (ωμόμετρο κατά ζεύγη, τιμές εντός προδιαγραφών — ένδειξη ∞ σημαίνει διακοπή)
Συμπεράσματα από παλμογράφημα εναλλακτήρα
Ερώτηση: Ποια συμπεράσματα προκύπτουν από τον έλεγχο του εναλλακτήρα σε παλμογράφο;
Απάντηση:
- Ποια συμπεράσματα προκύπτουν από τον έλεγχο του εναλλακτήρα σε παλμογράφο;
Σύνοψη: (ενδεικτική) Ο έλεγχος του εναλλακτήρα με παλμογράφο έχει σκοπό την εξέταση των διόδων και του τυλίγματος του στάτη, ώστε να βεβαιωθεί η σωστή τους λειτουργία, όταν ο εναλλακτήρας παρέχει την πλήρη έξοδό του (οπότε κάθε δίοδος οφείλει να είναι αγώγιμη σε ρεύμα, όπως πρέπει). Συγκρίνοντας το παλμογράφημα που καταγράφεται με το κανονικό (ορθή κυματομορφή ανορθωμένης τάσης χωρίς φορτίο) και με τυπικά ελαττωματικά παλμογραφήματα, μπορούμε να διαγνώσουμε συγκεκριμένα προβλήματα: διακοπή σε μία δίοδο, βραχυκυκλωμένη δίοδο, ή υψηλή αντίσταση κάποιου στοιχείου του κυκλώματος — κάθε τέτοιο πρόβλημα παράγει μια χαρακτηριστική, διαφορετική παραμόρφωση στην κυματομορφή. Το σημαντικό συμπέρασμα είναι ότι, αν έστω και μία δίοδος δεν άγει σωστά, αυτό επιφέρει στο κύκλωμα ένα πρόσθετο φορτίο που μπορεί να περάσει εντελώς απαρατήρητο από απλούς ελέγχους με αμπερόμετρο ή βολτόμετρο — γι' αυτό κρίνεται απαραίτητος ο έλεγχος με παλμογράφο για ασφαλή διάγνωση. Επίσης προκύπτει ότι μια βραχυκυκλωμένη δίοδος επιδρά περισσότερο αρνητικά στην έξοδο απ' ό,τι μια απλά «ανοιχτή» (κομμένη) δίοδος, γιατί δεν μειώνει μόνο την έξοδο αλλά αντιστέκεται και στον επόμενο παλμό, αφήνοντας ρεύμα να περάσει ανάστροφα μέσα στην περιέλιξη που έχει τη βλάβη.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Επιτρέπει τη διάγνωση διακοπής/βραχυκυκλώματος/υψηλής αντίστασης σε δίοδο μέσω χαρακτηριστικής παραμόρφωσης της κυματομορφής, ακόμη και όταν το πρόβλημα δεν φαίνεται με απλό αμπερόμετρο/βολτόμετρο· μια βραχυκυκλωμένη δίοδος βλάπτει την έξοδο περισσότερο από μια ανοιχτή
Κύκλωμα ρυθμιστή τάσης διπλής επαφής
Ερώτηση: Να εξηγήσετε το κύκλωμα του ρυθμιστή τάσης διπλής επαφής.
Απάντηση:
- Να εξηγήσετε το κύκλωμα του ρυθμιστή τάσης διπλής επαφής.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Ο ρυθμιστής τάσης διπλής επαφής σχεδιάστηκε για να αντιμετωπίσει τα προβλήματα που δημιουργεί ο απλός ρυθμιστής μιας επαφής. Η κατασκευή του δεν διαφέρει ουσιαστικά από αυτή του ρυθμιστή τάσης απλής επαφής (ηλεκτρομαγνήτης, βραχίονας με κινητή επαφή, αντίσταση R1 σε σειρά με το τύλιγμα διέγερσης) — η μόνη διαφορά είναι η ύπαρξη ενός επιπλέον ζεύγους επαφών, Κ3-Κ4, οι οποίες χρησιμεύουν στο να βραχυκυκλώνουν απευθείας ολόκληρο το τύλιγμα διέγερσης (όχι απλώς να παρακάμπτουν μια αντίσταση), ώστε να «ρίχνουν» πολύ πιο γρήγορα την τάση εξόδου της γεννήτριας, στις περιπτώσεις όπου οι στροφές του κινητήρα αυξηθούν υπερβολικά. Λειτουργικά, σε χαμηλές/μεσαίες στροφές το πρώτο ζεύγος επαφών (Κ1-Κ2) λειτουργεί ακριβώς όπως στον ρυθμιστή μιας επαφής, ανοιγοκλείνοντας για να εναλλάσσει την παρεμβολή της αντίστασης R1 στο τύλιγμα διέγερσης. Αν όμως οι στροφές ανέβουν πολύ περισσότερο, ώστε ούτε η πλήρης παρεμβολή της R1 να επαρκεί για να συγκρατήσει την τάση στα επιθυμητά όρια, τότε ενεργοποιείται και το δεύτερο ζεύγος επαφών Κ3-Κ4, το οποίο βραχυκυκλώνει ολόκληρο το τύλιγμα διέγερσης, μηδενίζοντας απότομα το ρεύμα διέγερσης και επιτυγχάνοντας πολύ ταχύτερη πτώση της τάσης απ' ό,τι θα επέτρεπε μόνο η αντίσταση R1.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Ίδια βασική κατασκευή με τον ρυθμιστή μιας επαφής, με επιπλέον επαφές Κ3-Κ4 που βραχυκυκλώνουν απευθείας όλο το τύλιγμα διέγερσης, ώστε να ρίχνουν πιο γρήγορα την τάση όταν οι στροφές αυξηθούν πολύ περισσότερο απ' ό,τι αντέχει η απλή ρύθμιση με την R1
