Содержание

Причины низкого напряжения в сети

25-10-2016

Причины понижения напряжения в сети могут быть различные. В этой статье мы остановимся на основных причинах, приводящих к низкому напряжению.

Основные причины снижения напряжения в сети

Всегда ли в нашей сети — 220? Вопрос, конечно, риторический, очень часто напряжение в сети не соответствует нормативам и является пониженным или повышенным.
Приводим список основных причин низкого напряжения:

  • низкое напряжение в линии ЛЭП;
  • недостаточная мощность трансформатора, установленного на подстанции;
  • перекос напряжения по фазам на линии от трансформатора до дома;
  • проблемы в распределительном щитке, малое сечение проводов в разводке.

Подробнее о причинах низкого напряжения и методах решения данной проблемы

Падение напряжения в линии ЛЭП

Одной из глобальных причин понижения напряжения является недостаточная мощность электрогенерации и электротрансформации в регионе.

Недостаточное финансирование электрической отрасли с одной стороны, и бурный рост потребления электроэнергии в последние годы с другой стороны приводят к проблемам с качеством электроснабжения.

Повлиять на решение данной проблемы мы практически не можем, единственное решение в этой ситуации — покупка и установка повышающего стабилизатора напряжения.

Низкая мощность распределительного трансформатора или неправильная его настройка

Часто бывает так. К одному трансформатору было подключено определенное количество потребителей, и проблем с качеством электроэнергии не было. Потом к этому же трансформатору или подстанции подключаются ещё новые дома, и мощность его оказывается недостаточной, это приводит к понижению напряжения во всей подключенной сети. Такое явление часто наблюдается в дачных посёлках, и напряжение в 180, 170, 160 и даже 150 Вольт там не редкость.

Какие есть методы решения?. Наиболее правильный — замена трансформатора на более мощный.

Но для этого нужно иметь общее решение всех потребителей и финансовые возможности. Индивидуально решить проблему в этом случае можно путём установки повышающих стабилизаторов напряжения на весь дом или нужную группу приборов.

Перекос фаз в распределительной сети, вызывающий снижение напряжения, и методы решения

Причиной снижения напряжения на входе в дом может быть неравномерное распределение потребителей в распределительной сети или «перекос фаз». Как правило, такое явление наблюдается в сельской местности, в дачных посёлках и частном секторе. Дома в таких сетях подключаются к электросети по мере строительства новых объектов индивидуально. Часто при этом подключение идёт по принципу «так удобно монтеру» или «этот провод ближе». В результате на одной «фазе» или одном «плече» сети потребителей оказывается больше, чем на других. Напряжение в этой части электросети будет ниже.

Исправить ситуацию путём повышения значения напряжения на питающем трансформаторе не получится, так как этот приведёт к повышенному (или опасно высокому) значению напряжения на других участках этой электросети.

Правильное решение — устранить неравномерность распределения потребителей, переключится на питание от другой фазы сети. Но часто это бывает не возможно физически. Второй вариант решения проблемы — установка стабилизатора напряжения на входе в дом.

Проблемы в домашней сети, приводящие к понижению напряжения и методы их устранения

Первое, что нужно сделать, если у Вас низкое напряжение в розетке, — это выяснить, является ли проблема внутренней или внешней.

Самое простое — узнать, есть ли проблемы с электропитанием у соседей. После надо отключить автоматы в распределительном щите и измерить напряжение на входе в доме. Если напряжение низкое — то проблема во внешней сети. Если напряжение на входе в дом нормальное, то проблема в доме.
Приводим список частых проблем в электросети дома или квартиры:

  • снижение напряжения может быть вызвано плохими контактами на входе в распределительный щит или плохими контактами в самом распределительном щите;
  • снижение напряжения может быть вызвано плохими контактами в комнатных распределительных коробах и на самих розетках;
  • снижение напряжения может быть вызвано неправильным выбором сечения провода в разводке.

Если выявить точную причину самостоятельно не получилось, следует обратиться за помощью к профессиональному электрику.

Как поднять напряжение с помощью стабилизаторов

Существует два основных способа решить проблему низкого напряжения.
Первый способ — установка большого мощного стабилизатора на входе в дом. Такой стабилизатор должен иметь большую мощность, большой диапазон входного напряжения и высокую надёжность. Мы рекомендуем стабилизаторы напряжения SKAT ST мощность от 3,5 кВт до 12 кВт.

На следующем видео представлены возможности стабилизатора SKAT ST-12345.

Второй способ — установка локальных стабилизаторов для питания отдельных электроприборов. Такие стабилизаторы должны иметь достаточную мощность, большой диапазон входного напряжения, компактный размер и высокую надёжность.

Мы рекомендуем стабилизаторы напряжения SKAT ST мощность от 1,5 кВт до 3 кВт.
На следующем видео представлены возможности стабилизатора SKAT ST-2525.

Выводы: для решения проблемы низкого напряжения в доме необходимо установить причины этого явления, попытаться устранить проблемы в сети, использовать стабилизаторы напряжения.

Читайте также по теме

Товары из статьи

Поможет ли стабилизатор напряжения? - Силовая электроника

И именно в коттеджах
(имеющих повышенную нагрузку) стабилизатор
не всегда помогает, поэтому приходится искать другие способы исправить положение. Дело в том, что
подводящая линия имеет сопротивление.

Оно очень
маленькое, но оно есть. А при больших токах потребления на этой линии напряжение заметно падает.
Согласно закону Ома падение напряжения на подводящей линии можно высчитать по формуле:

Существенное падение напряжения происходит в тех
случаях, когда к потребителю тянется длинная линия.
На промышленных предприятиях такой проблемы нет:
там трансформаторная подстанция находится на территории предприятия или буквально рядом с ним.

Авторы несколько раз сталкивались с такой ситуацией. Без нагрузки напряжение на входном автоматическом выключателе было 220 В. При включении нагрузки оно падало до 170 В. После установки стабилизатора напряжение на входе оказалось ниже 150 В,
и он отключился по нижнему предельному напряжению. Казалось бы, что не хватает каких-то 10 В. И, чтобы поднять напряжение, перед стабилизатором был
установлен автотрансформатор, поднимающий напряжение на 32 В. Стабилизатор снова отключился
по нижнему напряжению, так как напряжение на входном автоматическом выключателе оказалось ниже
120 В.

Померить его точно было невозможно, потому
что когда стабилизатор повышал напряжение на выходе, оно понижалось на входе, и при достижении нижнего предела происходило отключение устройства.

Оказалось, что в зависимости от сопротивления
подводящей линии к ней можно подключить какуюто максимальную нагрузку (поднимая напряжение
с помощью стабилизатора до 220 В).

На рис. 1а показана выходная обмотка трансформатора на подстанции (выдающая 220 В), сопротивление линии (Rл) и сопротивление нагрузки (Rн).
На рис. 1б изображена та же схема с включенным стабилизатором напряжения перед нагрузкой.

Рис. 1. Схема питания нагрузки:
а) без стабилизатора; б) со стабилизатором

Многие свойства, справедливые для трансформатора, справедливы и для стабилизатора, так как основным его элементом является один или несколько трансформаторов.

  1. Мощность на входе трансформатора равна мощности на выходе трансформатора:

    Отсюда получается, что, если с помощью трансформатора надо вдвое повысить напряжение на нагрузке, то при этом вдвое увеличится потребление

    тока из подводящей линии (чтобы сохранился баланс входной и выходной мощности).

  2. Трансформатор преобразовывает не только ток
    и напряжение, но и сопротивление. Если трансформатор имеет коэффициент трансформации
    Кпер, то имеют место следующие соотношения:

Например: пусть подводящая линия имеет сопротивление 0,65 Ом. Рассчитаем поведение линии и стабилизатора при подключении нагрузки 2 Ом (при
220 В она будет потреблять 220/2 = 110 А, нагрузка
составит P = 220 В × 110 А = 24 200 Вт).

Смоделируем процесс работы стабилизатора при
сопротивлении линии Rл = 0,4 Ом и сопротивлении
линии Rл = 0,65 Ом.

Модель работает следующим образом.

В начальный момент коэффициент передачи стабилизатора равен единице.

R1 = Rнагр (R1 — входное сопротивление стабилизатора и напряжение на выходе трансформаторной
подстанции равно 220 В).

  1. Рассчитаем коэффициент передачи стабилизатора для текущего шага, умножая коэффициент передачи (
    Кпер
    ) предыдущего шага на коэффициент
    коррекции (Ккор) предыдущего шага. Для первой
    строчки таблицы Кпер = 1.
  2. Пересчитаем сопротивление нагрузки, приведенное к входу стабилизатора R1 = Rнагр / К2пер.
  3. Находим напряжение на входе стабилизатора с учетом делителя напряжения, состоящего из значений сопротивления линии и сопротивления нагрузки, пересчитанных по отношению к входу стабилизатора:
  4. Рассчитаем коэффициент коррекции (то есть
    во сколько раз надо поднять напряжение на выходе
    стабилизатора, чтобы оно стало равно 220 В):
    Ккор = 220 / Uвых.

Далее расчеты повторяются для каждой
из строчек таблицы в том же порядке.

В таблице 1 приведен результат такого расчета (для Rл = 0,4 Ом), показывающий, как стабилизатор последовательно, за несколько шагов повышает напряжение.

Таблица 1. Модель работы стабилизатора при

Rл = 0,4 Ом

№ шагаR1UвхКперUвыхКпер2
12183,333331,0000000183,333331,2000000
21,3888900170,807451,2000000204,968901,0733333
31,2055860165,191351,2880000212,766461,0339975
41,1276109162,393711,3317890216,274121,0172276
51,0897404160,929301,3547323218,016121,0090997
61,0701752160,143191,3670599218,925341,0049088
71,0597455159,715521,3737706219,412481,0026780
81,0540929159,481171,3774491219,677191,0014695
91,0510018159,352251,3794732219,822151,0008091
101,0493032159,281171,3805893219,901871,0004462
111,0483674159,241931,3812054219,945811,0002464

Первый столбик отображает порядковый номер шага стабилизатора. В первой строчке таблицы отражена ситуация, когда прибор находится в нейтральном состоянии (напряжение
проходит напрямую без повышения и понижения, коэффициент передачи равен единице).
Затем стабилизатор определяет, во сколько раз
ему надо повысить напряжение, чтобы оно оказалось в норме. Эта величина отражена в 6-м
столбике в виде коэффициента коррекции (Ккор).

Во втором столбике приведены сопротивления нагрузки пересчитаные ко входу стабилизатора(R1). Для этого сопротивление нагрузки делится на квадрат значения коэффициента передачи.

Затем выполнен расчет (Uвх), то есть какое
напряжение будет на входе стабилизатора
с учетом падения напряжения на подводящей
линии (третий столбик таблицы).

В четвертом столбике — расчет значения коэффициента передачи стабилизатора (Кпер).
В начальный момент (первая строчка) стабилизатор пропускает напряжение напрямую.
Для последующего шага этот коэффициент
можно рассчитать, умножив значение текущего коэффициента передачи на значение коэффициента коррекции (Ккор).

В пятом столбике показано выходное напряжение стабилизатора. Для этого входное напряжение умножается на коэффициент передачи.

Из приведенного примера следует, что стабилизатор справился с коррекцией напряжения на пятом шаге. Выходное напряжение стало 220 В (с точностью менее 1%), коэффициент коррекции стал равен единице (с точностью
до второго знака после запятой). При этом достаточно, чтобы стабилизатор имел коэффициент передачи не менее 1,37 и, значит, мог повысить напряжение со 160 В.

В следующем примере изменим сопротивление подводящей линии с 0,4 на 0,65 Ом. Результаты расчетов показаны в таблице 2. В этой таблице выделена четвертая строка.

Таблица 2. Модель работы стабилизатора при Rл = 0,65 Ом

№ шагаR1UвхКперUвыхКпер2
12166,0377361166,0377361,325
21,13919544140,0758081,325185,6004461,18534198
30,81079947122,10080791,57057813191,7802781,14714611
40,61613153107,0575481,80168259192,8837191,14058356
50,473608292,73143822,05496954190,5602811,15449032
60,3553355277,75893042,37244244184,4785871,19255033
70,2498533661,08521822,82925702172,8257831,27295822
80,1541902442,1813793,60152598151,9173321,44815602
90,073523522,35610915,21557154116,5998861,88679429
100,020652716,774887229,8407106266,6697053,29984963
110,001896660,6400777132,472865320,78515710,5844762

В ней представлены критические значения,
так как при увеличении коэффициента передачи стабилизатора с каждой следующей строкой
до этих значений выходное напряжение растет
(1–4 строки), а при дальнейшем увеличении Кпер
(5–11 строки) — падает. В случае, если стабилизатор еще не отключится по низкому входному напряжению и сможет обеспечить рассчитанные коэффициенты передачи, то падение
напряжения на подводящей линии начнет увеличиваться быстрее, чем растет напряжение
на выходе стабилизатора.

Проанализируем данные, приведенные ниже четвертой, «критической» строки. Сопротивление нагрузки становится меньше сопротивления линии. Поэтому и изменение падения напряжения на линии будет больше
изменения падения напряжения на входе стабилизатора. То есть напряжение на входе стабилизатора будет падать быстрее, чем он поднимает напряжение на нагрузке.

Критическим становится коэффициент передачи, при котором пересчитанное сопротивление нагрузки становится меньше сопротивления подводящей линии. А теперь определим сопротивление подводящей линии,
и какую мощность к такой линии можно подключить? Чтобы определить сопротивление
подводящей линии, необходимо:

  1. Измерить напряжение на входном автоматическом выключателе (U1).
  2. Измерить ток через входной автоматический выключатель (I1).
  3. Включить дополнительно нагрузку (2–3 кВт).
  4. Измерить напряжение на входном автоматическом выключателе (U2).
  5. Измерить ток через входной автоматический выключатель (I2).
  6. Рассчитать сопротивление подводящей линии

Критическим будет приведенное сопротивление нагрузки (R1), когда оно станет меньше
или равно сопротивлению линии (Rл).

Теперь рассчитаем максимальную мощность,
которую может пропустить такая линия.

Так как трансформаторная подстанция выдает 220 В и мы хотим получить с линии максимальную мощность, то Rкр должно быть
равно Rлин. Так как два этих сопротивления
равны, то они образуют делитель напряжения.
Напряжение на Rкр будет 110 В.

Определим мощность на приведенном сопротивлении нагрузки (она же будет равна
мощности на реальной нагрузке согласно (1)
P = U2 / Rкр).

В первом случае при Rл = 0,4 Ом; P= 1102 / 0,4 = 30 250 Вт.

Во втором случае при Rл = 0,65 Ом; P = 1102 /
0,65 = 18 615 Вт.

Наша нагрузка составляла 24 200 Вт. Она
меньше максимально допустимой для первого
случая (сопротивление линии Rл = 0,4 Ом) —
стабилизатор справился с коррекцией напряжения. Но та же нагрузка больше максимально допустимой во втором случае (сопротивление линии Rл = 0,4 Ом) — значит, стабилизатор
не справился с коррекцией напряжения.

Для определения мощности, которую можно подключить к вашей линии, можно воспользоваться следующей формулой:

Стабилизатор должен иметь коэффициент
передачи не более 2, чтобы поднять напряжение со 110 В до 220 В. Делать коэффициент передачи больше 2 — не целесообразно, так как
при увеличении тока в линии (при поднятии
напряжения со 110 В и ниже ) на Rлин на падение напряжения будет увеличиваться больше, чем на Rкр, и стабилизации напряжения
не будет.

В этом случае надо переходить на 3-фазную сеть. Если проложить четыре таких
же провода и равномерно распределить нагрузку по фазам (ток не будет течь по нейтрали), то эффективное сопротивление
линии по каждой фазе уменьшится вдвое.
Для второго случая Rнаг =0,65/2 = 0,325 Ом
и P = 1102 / 0,325 = 37 230 Вт по каждой фазе.
А 3 фазы можно нагрузить до 100 Квт (выигрыш в 6 раз).

Литература

  1. Лосев А. К. Теория линейных электрических цепей. Учебник для вузов. М.: Высшая
    школа, 1987.

Действительно ли напряжение батареи снижается при подключении к нагрузке, или это только кажется?

Это верно для всех источников питания

Действительно, батареи падают свое напряжение при загрузке. Так же как и все остальное .

Основной виновник - закон Ома, E = IR, где падение напряжения на любом проводнике пропорционально его потребляемой силе тока.

Часть провисания батареи химическая, но часть - это просто сопротивление закона Ома его внутренних компонентов.

Предположим, у вас есть безумная игровая установка с 4 параллельными видеокартами, комбо тянет 1000 ватт при игре . Но он просто сидит на рабочем столе Windows и тянет только 100 Вт. Кабели питания имеют напряжение 20 А при 5 В и падают на 0,01 В, поэтому карты получают 4,99 Вольт. (Провода 2000 сименс == 1/2000 Ом.)

При такой небольшой нагрузке блок питания переменного тока неэффективен и имеет низкий коэффициент мощности, поэтому он потребляет 240 В или 2 А от сети 120 В. Отвод ответвления от панели падает на 0,4 Вольт. Проводимость 5 Сименс == 1/5 Ом.

Теперь вы запускаете свою самую требовательную игру. При напряжении 200 А при напряжении 5 В одни только резистивные потери в проводке вашего ПК возрастают до 0,1 Вольт. Таким образом, карты получают 4,90 вольт. Это капля.

Между тем, блок питания потребляет 10 А (1200 ВА) от сети переменного тока. Падение напряжения в проводке, как ожидается, возрастает до 2,0 В, поэтому напряжение на источнике питания составляет 118 В. Скорее всего, импульсный источник питания потребляет на ток больше тока для компенсации, в противном случае его выходное напряжение также будет падать.

На безопасном основании ток не подается, поэтому он не падает. Измеряется с земли, нейтраль составляет 1 вольт, а горячая - 119 вольт. И мы можем использовать это, чтобы подтвердить правильность подключения. Это как указатель на динамометрическом ключе, он не сгибается.

Конечно, подобные падения происходят на всем пути назад к силовой установке. Там повышенная нагрузка (в амперах) снижает напряжение из-за внутреннего сопротивления генератора, а также из-за мощности турбины. VA = W. Если A выходит за пределы спецификации, V должно уменьшиться пропорционально, чтобы W мог оставаться в пределах способности турбины. Наличие турбинного болота и замедление не вариант, потому что это мощность переменного тока и должна оставаться в синхронизации.

Просадки напряжения ВАЗ и на других автомобилях - Информация

Значительные просадки бортового напряжения влекут за собой целый спектр проблем, с которыми сталкивались многие автолюбители. Сюда относится и недозаряд аккумуляторной батареи, и помехи при работе аудиосистемы, и тусклое освещение, и даже мигание приборки в такт пиковым нагрузкам. Причин для столь заметных даже невооруженным глазом просадок напряжения бывает несколько. Наиболее часто встречающиеся из них рассмотрены в данном материале.

Первичные признаки просадки бортового напряжения

В самых запущенных случаях падение бортового напряжения можно заметить без каких-либо измерительных приборов. К первичным признакам этого дефекта относятся следующие симптомы:

  • хронический недозаряд аккумуляторной батареи;
  • клиппинг звука аудиосистемы;
  • тусклый свет фар головного освещения;
  • мигание приборной панели при пиковых нагрузках;
  • плавающие обороты двигателя.

Для нормальной зарядки АКБ от генератора во время движения в бортовой сети должно поддерживаться напряжение около 14.4 В. Если из-за просадок оно меньше, то батарея никогда полноценно не заряжается, может подвести при холодном запуске мотора, а также портится в результате сульфатации свинцовых пластин.

Клиппинг – это такой вид искажения звука, который возникает, когда выходное напряжение усилителя превышает питающее напряжение. Чаще всего проявляется в виде хрипения динамиков при добавлении громкости.

Тусклое освещение или мигание света указывает на то, что лампам просто не хватает напряжения для того, чтобы работать в полную мощность.

Что касается плавающих оборотов двигателя, то такое чаще наблюдается на автомобилях с многочисленной электроникой и различными датчиками. На работу всего этого не хватает напряжения, и система управления двигателем дает сбои при значительных просадках в бортовой сети.

Возможные причины просадки бортового напряжения и их устранение

К сожалению, нет единственной причины просадки бортового напряжения. Их бывает достаточно много. А потому поиск проблемы и ее устранение следует выполнять пошагово – проверяя поочередно всех потенциальных виновников. Рассмотрим основные места, в которых впустую «теряется» бортовое напряжение.

Провода

Электропроводка автомобиля – это практически всегда первый подозреваемый в просадках напряжения. Чтобы понять, как это происходит, не будем спешить лезть под капот, а рассмотрим сначала следующие простые и наглядные схемы.

На этой схеме мы видим 12-вольтовый источник питания и такого же номинала лампочку. Представим, что источником питания на рисунке является АКБ вашего автомобиля. Лампочка же условно будет обозначать любую нагрузку. Это может быть не только освещение, но и стартер, печка, автомагнитола, усилитель и так далее.

Плюсовой разъем нашей нагрузки подсоединен к АКБ проводом напрямую, а минус мы берем с массы автомобиля, предварительно подав его на корпус с минусовой клеммы АКБ. Это очень упрощенная схема того, как подключено все электрооборудование в автомобилях. Не хватает предохранителей, выключателей и реле.

Теперь добавим в нашу схему два мультиметра, включенные в режим измерения постоянного напряжения. Один прибор подсоединяем непосредственно к клеммам АКБ, а второй на разъемы нашего потребителя. На рисунке мы можем видеть, что аккумулятор выдает напряжение в сеть 12 В. Естественную просадку напряжения на клеммах аккумулятора, с подключенной к нему нагрузкой, пока что не берем в расчет. Также представим, что провода и контакты, через которые по цепи течет ток, не имеют никакого сопротивления.

В результате мы видим, что на нашу нагрузку приходят все 12 В, которые выдает АКБ. То есть, просадки напряжения нет. Лампа (или другой потребитель) работает в полную мощность, и потерь электроэнергии в этой системе нет.

К сожалению, такой идеальной картины не бывает. На практике мы имеем что-то похожее.

В схему на плюсовой провод, через который ток от АКБ течет к нагрузке, мы добавили резистор. Он нужен для того, чтобы наглядно отобразить сопротивление провода, которое есть всегда. У любых проводов есть свое собственное сопротивление. Плюс к этому провод подсоединяется к нагрузке и АКБ через контакты, которые тоже создают сопротивление электрическому току. Все эти факторы имитирует в данном случае наш резистор.

Теперь обратим внимание на вольтметр, который измеряет напряжение на нашей нагрузке. Он показывает уже не 12 В, а заметно меньше. Это означает, что условная лампочка теперь получает меньше напряжения, в результате чего работает она не в полную мощность. Данный эффект принято называть падением напряжения на участке цепи. То есть, на плюсовом проводе, который теперь имеет некое сопротивление, падает напряжение, подаваемое с АКБ. Это падение легко можно измерить по следующей схеме.

На рисунке появился еще один вольтметр, подключенный к началу нашего условного провода, и к его концу. Прибор, подсоединенный к участку цепи таким образом, и будет показывать величину падения напряжения. Это напряжение в случае с автомобилем теряется без пользы, и тратится на нагрев провода.

Аналогичной будет ситуация, если не идеальным сделать провод, соединяющий минусовую клемму АКБ с массой автомобиля.

Из всего этого следует, что чем большим будет сопротивление проводов в бортовой сети автомобиля, тем большей будет просадка напряжения. Проверить наличие этого дефекта под капотом очень просто – надо при помощи мультиметра измерить падение напряжения на том или ином проводнике. Если проверка показывает большое падение напряжения (стремиться надо к тому, чтобы вольтметр вообще ничего не показывал), то необходимо уменьшать сопротивление данного участка.

В случае с проводами сделать это можно несколькими способами:

  1. Если увеличить поперечное сечение (толщину) провода, то его сопротивление уменьшится. Особенно это актуально для силовых проводов, через которые подключены наиболее мощные потребители в машине – стартер, мощный усилитель звука, саббуфер, инвертор и так далее. Сечение проводов, идущих от генератора к АКБ, тоже имеет большое значение.
  2. Если в месте подсоединения провода имеется плохой контакт, то сопротивление в этом месте будет большим. Соответственно, чтобы улучшить ситуацию, необходимо обеспечить надежный контакт – удалить окислы и прочно присоединить провод.
  3. На сопротивление проводов влияет их целостность. В автомобиле каждый кабель состоит из многочисленных тоненьких жилок, которые в процессе длительной эксплуатации могут переламываться. В результате сечение провода уменьшается, а его сопротивление и падение напряжение на нем – растет.

Не следует забывать, что в случае с автомобильной проводкой все плюсовые провода идут к потребителям через предохранители. Как правило, большинство из них помещено в специальном блоке. Достаточно часто контакты в этом блоке окисляются, и становятся причиной заметных просадок напряжения.

АКБ

Выше мы говорили о том, что пока не берем в расчет естественную просадку напряжения на клеммах АКБ, когда к ней подключена нагрузка. На практике такого тоже не бывает. Даже если батарея абсолютно новая, ее мощность далеко не безгранична. А потому при подключении к ней мощных потребителей – стартера, «валящего» саббуфера, инвертора и прочего – просадка напряжения неминуема.

Со временем новая АКБ теряет свою емкость и потенциальную мощность, и тогда говорят, что она плохо или хуже держит нагрузку. Этот вид износа аккумулятора определяется несколькими способами. Самый наглядный и простой – тест аккумулятора при помощи нагрузочной вилки. Этот прибор показывает, как АКБ держит нагрузку, и насколько под ней просаживается напряжение.

Примерно то же самое, но с меньшей точностью и наглядностью, можно узнать при помощи мультиметра. Подсоедините его к клеммам АКБ в режиме измерения постоянного напряжения, и попросите помощника запустить двигатель. Во время работы стартера, потребляющего просто огромную в масштабах автомобиля мощность, вы увидите просадку напряжения. Если при исправном стартере напряжение падает, например, с 12.6 В до 12.0 В, то батарея неплохо держит нагрузку. Если же наблюдается падение напряжения до 9-10 В, то АКБ, скорее всего (если только это не стартер берет на себя), уже «подуставшая».

При проверке аккумулятора описанным способом не забывайте и о проводах, которые идут к стартеру и к массе автомобиля. Их сопротивление также влияет на просадку, что и было изображено на схемах выше.

Генератор и реле-регулятор напряжения

Когда работает двигатель, напряжением бортовую сеть и потребители обеспечивает генератор. На должном уровне это напряжение удерживает реле-регулятор. Соответственно, если генератор не вырабатывает достаточной для питания всех включенных приборов мощности, наблюдаются просадки напряжения. К сожалению, сам генератор без его демонтажа и разборки проверить почти невозможно, потому в этом направлении в первую очередь надо диагностировать реле-регулятор.

Этот прибор, как правило, установлен на самом генераторе (или вынесен отдельно). Его задачей является стабилизация напряжения бортовой сети независимо от скорости вращения ротора генератора (зависит от того, давите ли вы на педаль газа или нет). Результатом его работы является стабильное напряжение в районе 14.2-14.5 В.

Измерить напряжение (и его просадку), которое дает генератор в паре с регулятором, можно по следующему алгоритму:

  1. При запущенном двигателе и отключенных потребителях (свет, музыка, печка) измерьте напряжение вольтметром на клеммах АКБ.
  2. Нормой считается показатель в районе 14.4 В.
  3. Включите потребители – освещение, печку, музыку.
  4. Измерьте напряжение в таком режиме.
  5. Если наблюдается большая просадка, то генератор или реле-регулятор со своей работой не справляются.

Чаще всего с просадками подобного рода помогает справится замена реле-регулятора. Когда он исправен, то напряжение при включении потребителей не проседает более, чем на 0.3-0.5 В.

Потребители

Бывает и так, что в просадках напряжения бортовой сети автомобиля не виноваты ни провода, ни АКБ, ни генератор с регулятором. Виноваты сами потребители. Так, например, если стартер берет на себя много тока (из-за загрязнения, износа, замыкания в обмотках), то будут наблюдаться значительные просадки напряжения при запуске мотора.

Если в машине установлены какие-то внештатные мощные потребители (как правило, музыка или инвертор), то просадка может быть из-за того, что выдаваемой АКБ (при выключенном двигателе) или генератором (при запущенном двигателе) мощности для питания этих приборов просто не хватает. Решаются подобные проблемы путем установки дополнительной АКБ, либо заменой генератора на более мощный.

Завершение

Существует несколько причин просадки напряжения в бортовой сети автомобиля. Это может быть большое сопротивление проводов (малое сечение, плохой контакт, повреждение жил, окислы) износ АКБ, выход из строя реле-регулятора, неисправность или недостаточная мощность генератора. Соответственно, к поиску источника заметной просадки напряжения следует подходить комплексно, пошагово исключая или устраняя ту или иную возможную причину.

Схожий материал

5 возможных причин почему аккумулятор быстро разряжается на авто

Плохо крутит стартер: диагностика и устранение причин

Простые способы проверки высоковольтных проводов зажигания

Зачем нужно менять тормозную жидкость

5 способов проверить амортизаторы автомобиля

Вибрация при торможении авто: диагностика своими силами

Правила эксплуатации и мойка машины после покраски кузова

Кипит аккумулятор: причины и мифы

Просадки напряжения ВАЗ и на других автомобилях

Подготовка автомобиля к продаже

Как лучше настроить магнитолу в автомобиле

10 возможных причин почему хрипят динамики в машине

Советы как снизить расход топлива на автомобиле

Как правильно подключить любую автомагнитолу к чему угодно

Как починить магнитолу своими руками

В АКБ одна «банка» не кипит при зарядке

Неравномерный износ шин

Можно ли не снимая клеммы заряжать аккумулятор – мифы и реальность

Как в машине сделать 220 вольт

Почему глохнет машина при снятии клеммы с аккумулятора и можно ли так делать

Нужно ли отключать аккумулятор? 10 случаев, когда реально не помешает.

Подключение амперметра в автомобиле

Как правильно отключать и подключать аккумулятор на машине

Плохо ловит радио в машине: возможные причины и способы улучшить прием

Можно ли доливать воду в антифриз: мифы и реальность

7 способов как подключить телефон к штатной магнитоле автомобиля

10 причин почему могут греться колеса автомобиля

Можно ли подкрашивать номера на автомобиле

Принцип работы датчиков давления в шинах и их основные разновидности

Срок службы автомобильной резины и как его продлить

Как правильно обкатать автомобиль: мифы и реальность

Разница между 92-м и 95-м бензином – какой лучше заправлять и почему

Как правильно устанавливать светодиоды на машину

Гудит ГУР: причины

Какая самая экономичная скорость на автомобиле и почему

Почему окисляются клеммы на аккумуляторе и как правильно с этим бороться

Почему плохо играет магнитола и как улучшить музыку в машине

Что выбрать – шипованную резину или липучки

Как заряжать кальциевый аккумулятор – мифы и реальность

10 причин почему машину уводит в сторону

Как и сколько можно хранить бензин в домашних условиях

Обкатка шин – мифы и реальность

Где установить видеорегистратор в машине

Какие диски лучше – литые или штампованные

Полировка кузова своими руками без машинки

Нужно ли заряжать новый автомобильный аккумулятор и как правильно это делать

Установка и подключение второго аккумулятора в машину

История шин Dunlop / Данлоп

Самые большие шины Michelin / Мишлен для карьерных самосвалов

10 возможных причин почему низкое напряжение бортовой сети - Информация - autoshop98.ru

Низкое напряжение бортовой сети автомобиля – это довольно серьезная неисправность, которая, между тем, легко устраняется. Как правило, есть пара-тройка причин, поиск в направлении которых помогает вернуть напряжение к норме 90% автолюбителям. У оставшихся 10% причины встречаются менее распространенные. Но их тоже не так уж сложно вычислить, а потом успешно устранить.

Возможные последствия низкого напряжения бортовой сети

Перед тем, как начинать разбор возможных причин низкого напряжения бортовой сети, предлагаем вкратце рассмотреть последствия, с которыми можно столкнуться. Это должно помочь понять то, что ездить долгое время на автомобиле с такой неисправностью не следует, так как она притянет за собой и другие неприятные проблемы.

Во-первых, если напряжение бортовой сети автомобиля систематически находится ниже уровня 14.4В – АКБ никогда не будет полностью заряжаться от генератора. То есть, например, если вольтметр показывает в разных режимах максимум 14.00В, при наилучших раскладах аккумулятор сможет зарядиться лишь процентов на 60-70. О таких напряжениях, как 13.5В или ниже – вообще нечего говорить. Батарея на такой машине не будет заряжаться даже до половины.

Во-вторых, при заниженном напряжении бортовой сети – АКБ восстанавливает заряд дольше. Это значит, что при коротких поездках батарея вообще может не успевать возвращать себе энергию, отданную накануне на очередной запуск двигателя, а также потерянную при стоянке из-за утечек тока и саморазряда. Соответственно, после нескольких таких циклов неполноценного восстановления аккумулятор рано или поздно сядет слишком сильно, и двигатель однажды запустить не удастся.

В-третьих, из-за низкого напряжения бортовой сети и систематического недозаряда – ускоряется деградация АКБ. То есть, значительно сокращается срок службы аккумулятора. Происходит это, в первую очередь, из-за сульфатации, которой подвержены абсолютно любого типа свинцово-кислотные батареи, не получающие регулярно полноценный заряд. Хотя есть и другие причины, связанные с этим же моментом.

В-четвертых, низкое напряжение бортовой сети – это гарантированная нехватка питания для мощных потребителей. Например, если это достаточно мощная акустика, то она будет звучать с искажениями или вообще с провалами. Да те же самые фары головного света по-разному светят при 14.0В и при 13.2В. Если вы пользуетесь инвертором, преобразующим постоянные 12 вольт в 220 переменки, при таких раскладах он тоже не сможет выдавать полную мощность.

В-пятых, если напряжение бортовой сети слишком низкое или сильно скачет, возможна нестабильная работа двигателя. Например, могут плавать холостые обороты, снижаться мощность и динамика машины, и так далее. Но, справедливости ради стоит отметить, что такие серьезные проблемы возникают тогда, когда ситуация крайне запущенная, и напряжение упало ниже плинтуса. То есть, бортовая система питается только от почти сдохшего аккумулятора (с генератора ничего не идет или идет критически мало).

Кроме того, низкое напряжение бортовой сети автомобиля может свидетельствовать и о более серьезных проблемах. Например, об обрыве в «жизненно важных» цепях, или даже о коротких замыканиях, последствия которых могут быть весьма печальными. В общем и целом, низкое напряжение – серьезная неисправность, и не обращать на нее внимание просто нельзя. Надо как можно раньше искать причину, и устранять ее, пока ситуация не привела к большим убыткам.

Краткий перечень возможных причин низкого напряжения

Как уже было отмечено в самом начале, есть несколько неисправностей в бортовой сети автомобиля, которые становятся причиной заниженного напряжения чаще всего. Таковых, от силы, две-три штуки. Однако, бывает и так, что поиск по наиболее часто встречающимся проблемам не помогает найти поломку. В таких случаях сектор поиска приходится существенно расширять.

Здесь предлагается аж целых 10 возможных причин, почему напряжение бортовой сети автомобиля ниже нормы. Вот их краткий перечень:

  1. Некорректное измерение.
  2. Не заряжен аккумулятор.
  3. Проблемы с реле-регулятором.
  4. Не хватает мощности генератора.
  5. Проблемы с ремнем генератора.
  6. Пробитый диодный мост.
  7. Обрыв или КЗ в проводке.
  8. Плохие контакты в силовых цепях.
  9. Малое сечение силовой проводки.
  10. Чрезмерная нагрузка.

Поскольку, наверняка, многим автолюбителям будут понятны не все пункты из представленного списка, далее предлагается более детальный разбор каждого из них.

Некорректное измерение напряжения

Как бы наивно это не выглядело, тем не менее, бывает и такое, когда напряжение бортовой сети измеряется некорректно. Соответственно, выводы делаются заведомо неверные. А все потому, что в бортовых цепях автомобиля имеются факторы, которые вполне могут привести к ошибочным измерениям.

По большей части, на этот пункт стоит обратить внимание тем, у кого напряжение бортовой сети занижено не сильно. Если же вольтметр при запущенном двигателе показывает что-то в районе 11-13В, то это явное свидетельство поломки, и некорректное измерение здесь почти ни при чем.

В первую очередь, определимся, какое напряжение бортовой сети автомобиля мы будем принимать за эталонное. Это важно, так как в этом вопросе часто встречается довольно заметный разброс. Одни говорят, что напряжения в 14.1В – более, чем достаточно. Другие говорят о таких значениях, как 14.8-15.0В, называя такое напряжение нормой для современного автомобиля. Как видим – разброс довольно серьезный. Почти целый 1 вольт.

Между тем, если отталкиваться от особенностей большинства автомобильных аккумуляторных батарей, эталонным напряжением бортовой сети всегда следует считать 14.4В. Только при таких показаниях вольтметра у АКБ есть все шансы заряжаться от генератора на все 100%. Естественно, если на это ей будет хватать времени.

С другой стороны, нужно понимать, что такое напряжение не обязано быть при любых условиях. Есть факторы, из-за которых и на полностью исправном автомобиле допускаются просадки. На них и остановимся немного подробнее.

Первый фактор – это где измеряется напряжение. Понятно, что где-то на машине. Но в каких именно точках? Дело в том, что это самое эталонное напряжение должно нас интересовать исключительно на клеммах АКБ. Если же мы измеряем его при помощи встроенного в панель приборов вольтметра, то от аккумулятора к нему идут довольно длинные провода, имеющие свое сопротивление и, соответственно, занижающие интересующее нас напряжение. А ведь бывает и так, что вольтметр подсоединен вообще не к АКБ, а к первым попавшим под руку проводам в салоне автомобиля. Что это за провода, какое у них сечение, длина и сопротивление – никто, как правило, не задумывается. Именно поэтому – измерять напряжение бортовой сети нужно непосредственно на клеммах АКБ.

Если в машине установлен штатный (или своими руками) вольтметр – стоит проверить, че он там показывает. Для этого его показатели достаточно сравнить с напряжением, измеренным вольтметром прямо на клеммах аккумулятора. Контрольный измерительный прибор крайне желательно проверить отдельно, дабы убедиться в его точности.

Второй фактор – это насколько в данный момент заряжен аккумулятор. Почему-то почти все поголовно пренебрегают этим моментом. А между тем, он крайне важный. Его важность многие поняли на собственной шкуре, когда измерили и потом повысили напряжение бортовой сети при разряженном аккумуляторе. Естественно, когда вольтаж принудительно был увеличен, батарея набрала свое, и теперь напряжение бортовой сети уже начало зашкаливать. Именно поэтому – измерять напряжение бортовой сети нужно на клеммах заведомо заряженной АКБ.

Вспомните, как ведет себя напряжение, когда вы заряжаете посаженный аккумулятор от стационарного зарядного устройства. Когда АКБ дохлая, а на ЗУ выставить 14.4В, то после подключения крокодилов вольтаж чего всегда делает? Правильно. Падает на полвольта-вольт. А потом, по мере того, как аккумулятор заряжается, вольтаж растет и постепенно достигает эталона. В машине примерно так же. Разница может быть только в мощности ЗУ и генератора. Потенциально более мощный генератор (если все остальное тоже исправно) способен вывести просевшее напряжение к эталонному быстрее, чем маленькая китайская зарядка.

Третий фактор – это под какой нагрузкой в данный момент бортовая сеть. Об этом факторе, к счастью, знают почти все. Если во время измерений напряжения включить мощную нагрузку – печку, фары – вольтаж просядет. Это допускается, и не является поломкой. Единственный момент – просадка не должна быть слишком большой. А в идеале, после включения мощных приборов напряжение должно немного проседать, а потом возвращаться к эталону (так работает адекватная связка генератор-реле-регулятор). Короче говоря, нас больше должно интересовать то напряжение, которое измерено без нагрузки.

И последний, четвертый фактор – на каких оборотах в данный момент работает двигатель. Если по-хорошему, то без включенной нагрузки эталонное напряжение мы должны видеть при любых оборотах двигателя, включая холостые. В идеале же, что бы мы не делали – газовали, отпускали газ, включали потребители – напряжение должно быть примерно одинаковым. Плюс или минус 0.1-0.2В. Если же генератор «еле дышит», а реле-регулятор глючит – на нормальную работу бортовой сети можно не надеяться. Посему – на исправном автомобиле бортовое напряжение не должно зависеть от того, какие в данный момент обороты двигателя.

Есть и другие факторы. Но этих, пожалуй, будет достаточно для решения проблемы в 95% случаев.

Не заряжен аккумулятор

После внимательного изучения предыдущей причины эта должна быть уже понятной. Поэтому, вместо теоретического рассмотрения, предлагаем ознакомиться с реальной историей из жизни, которая наглядно покажет, как разряженный аккумулятор может быть причиной низкого напряжения бортовой сети.

Начинается история стандартно – встроенный в приборную панель своими руками вольтметр однажды начал показывать без нагрузки (печка, фары) всего 13.5В, чего явно маловато. По заявлению владельца этого автомобиля вольтметр был тщательно проверен и откалиброван. То есть, показывал реальное напряжение на клеммах АКБ.

Чтобы поднять бортовое напряжение, было принято решение пойти путем «Кулибиных из Интернета», а именно установить в цепь генератора диод. Если кто не знает, такой диод позволяет «обмануть» реле-регулятор. На диоде падает 0.5-0.7 вольт напряжения, регулятор это «видит», и добавляет в бортовую сеть недостающие 0.5-0.7В.

Вполне логично то, что с появлением проблем с напряжением бортовой сети АКБ тем временем некоторое время недополучала заряд. То есть, на момент «ремонта» с помощью диода она была изрядно подсевшей.

Установка диода, естественно, дала ожидаемый результат. Напряжение бортовой сети с 13.5В подскочило до почти идеальных 14.3В. Понятное дело – радостям не было предела. Но недолго…

Дело в том, что обычный режим эксплуатации рассматриваемой машины – это очень короткие поездки. Но однажды, уже после установки диода, пришло время проехаться на дальнее расстояние. И вот тут случился казус – после побега в 150-200 км по трассе владелец нашего автомобиля вдруг обнаружил, что вольтметр на панели показывает 15.0 вольт! Чтобы не «кипятить» АКБ и не убить таким напряжением бортовую электронику, он быстренько включил фары, печку и все остальные потребители. Напряжение, естественно, просело до менее пугающих значений…

Какой вывод можно сделать из этой истории? Сами видите, получилось так, что до «ремонта» напряжение было измерено некорректно, то есть на изрядно просаженной батарее. На трассе, уже с диодом в цепи генератора, батарее хватило времени вдоволь, чтобы зарядиться. Вот напряжение и подскочило до 15 вольт.

Поэтому, следует помнить – разряженная АКБ тоже является серьезной нагрузкой, которая вполне может стать причиной низкого напряжения бортовой сети автомобиля. В некоторых случаях она, заряжаясь, может потреблять ток 20-30 и более ампер. А это, на минуточку, более 200-400 Вт, что для бортовой сети автомобиля немало так получается.

Итого, если проблема только в этом, то решить ее можно с помощью регулярной подзарядки аккумулятора при помощи стационарного зарядного устройства. Это, в принципе, полезно делать регулярно. Ну а, если вы еще и ездите на короткие дистанции, то для вас эта процедура должна быть чуть-ли не еженедельной.

Проблемы с реле-регулятором

Реле-регулятор является виновником низкого напряжения бортовой сети автомобиля чаще всего. Это, вроде бы, крайне простой электронный приборчик, но он нередко глючит, подгорает, перегревается, или просто наглухо выходит из строя. Есть и такие, которые изначально сделаны похабно. То есть, даже в новом состоянии не способны адекватно регулировать напряжение бортовой сети и удерживать его на нормальном уровне.

Проверяется реле-регулятор следующим образом. Сначала необходимо убедиться в том, что мы измеряем напряжение бортовой сети корректно. Далее, желательно измерить напряжение непосредственно после реле-регулятора. Это нужно для того, чтобы исключить вероятность снижения напряжения из-за плохих контактов или малого сечения проводки (к этому еще вернемся).

Далее нужно полученные значения напряжения сравнить с показателями между генератором и реле-регулятором. Это нужно для того, чтобы убедиться, что наш генератор в принципе способен выдавать достаточное для бортовой сети напряжение. Реле-регулятор – это устройство, которое работает, как бы, на понижение. То есть, грубо говоря, если генератор выдает, скажем, 16 вольт, то благодаря реле-регулятору в бортовую сеть попадает нужное – 14.2.-14.5В. Если же генератор дохлый, и сам по себе выдает менее 13 вольт, скажем, то реле-регулятор нигде недостающие полтора вольта взять не сможет, даже будучи идеально исправным.

Если же после проверки было выявлено, что генератор «могет», но реле-регулятор чудит – замена последнего решает проблему. Единственная возможная проблема здесь – это найти годный реле-регулятор для замены. Для некоторых машин, как показывает практика, их нормальных «родных» в принципе найти невозможно. В таких случаях приходится прибегать к колхозу – перепаивать с других моделей, устанавливать регулируемые вручную регуляторы и так далее.

Кстати, многие торопятся, и при низком напряжении бортовой сети решают проблему при помощи упомянутых выше регулируемых реле-регуляторов. Самые популярные модели имеют тумблер, при помощи которого можно вручную выбирать, какое напряжение в бортовой сети вашего автомобиля будет. Так вот, не стоит спешить решать проблему с низким напряжением именно так. Сначала пробегитесь по описанным здесь пунктам. Вполне возможно, что колхоз вам не понадобится.

Довольно частой проблемой реле-регуляторов является принудительный сброс напряжения бортовой сети из-за так называемой термокомпенсации. Дело в том, что в некоторых автомобилях предусмотрен датчик, который «мониторит» температуру АКБ. В случае ее перегрева с датчика поступает сигнал на реле-регулятор напряжения, и тот сбрасывает напряжение, дабы избежать перезаряда аккумулятора.

Есть и такие случаи, когда никакого датчика температуры на аккумуляторе и в помине нет. Тем не менее, автолюбители часто отмечают, что напряжение бортовой сети после запуска мотора более или менее нормальное, а по мере прогрева – резко падает. Так вот, многие и этот эффект обзывают термокомпенсацией, нацеленной на сохранение АКБ от перезаряда. Однако ничем таким здесь и не пахнет, поскольку датчика на аккумуляторе изначально нет, и не было никогда.

Напряжение же проседает из-за того, что от прогретого двигателя нагревается непосредственно схема реле-регулятора. А мы еще со школы знаем (по крайней мере, должны знать), что при нагреве некоторые вещества (из которых сделаны радиодетали в регуляторе) изменяют свое сопротивление. Короче говоря, реле-регулятор сам по себе перегревается, и начинает банально глючить. Никоим образом в данном случае с термокомпенсацией это не связано.

Решают такую проблему по-разному. Кто-то, опять же, занимается колхозом, и выносит реле-регулятор подальше от горячего двигателя. Это, в принципе, хороший вариант, если других нет. Только учитывайте сопротивление проводов (и падение напряжения на них), при помощи которых отдаленный от штатного места регулятор соединяется со щеточным узлом. Еще можно попробовать подобрать другой регулятор (от другой машины), которое по отзывам не страдает такой жесткой зависимостью от температурных условий.

Не хватает мощности генератора и чрезмерная нагрузка (п. 4 и п. 10)

Мощность генератора напрямую связана с напряжением, которое он в принципе может отдавать в бортовую сеть автомобиля. И если этой мощности по тем или иным причинам маловато, то получить нормальное напряжение на контрольном вольтметре мы никогда не сможем. Чаще такая проблема наблюдается тогда, когда машина оборудуется какими-либо мощными потребителями. Но не всегда.

Иногда генератор автомобиля «не тянет» нагрузку, даже если она минимальная. То есть, прожорливые потребители выключены, работают только основные системы – топливная, зажигание, ну и еще аккумулятор подзаряжается. Если и при таких раскладах напряжение не вытягивается до нормы при заведомо исправном реле-регуляторе, генератор подлежит ремонту или замене. Не «тянуть» в таких простых условиях он может по разным причинам. Например, если поизносились щетки – с напряжением будет не только просадка, но и конкретные перебои. Подгоревшие обмотки генератора тоже очень даже могут стать причиной того, что он не тянет элементарной нагрузки.

Теперь вернемся к мощным потребителям. К таковым относится следующее:

  • серьезный усилитель звука;
  • активный сабвуфер;
  • инвертор 12-220 вольт с подключенными приборами;
  • хорошие, но внештатные ксеноновые фары головного света;
  • различные обогреватели-охладители, которые устанавливаются, как вспомогательные к не греющей печке или плохо работающему кондиционеру.

Понятно, что при наличии подобного оборудования жесткие просадки бортового напряжения будут наблюдаться только тогда, когда что-то из вышеперечисленного включается в рабочий режим. К слову, довольно часто серьезные просадки напряжения при включении чего-либо мощного и внештатного (не рассчитанного для этого автомобиля) являются первым шагом на пути к верной и неизбежной смерти генератора. Посему, если такое оборудование, все же, решено было установить в машину, неплохо будет убедиться, что штатный генератор потянет такую нагрузку. Возможно (как многие успешно и делают), установка более мощного генератора позволит решить проблему подобного характера.

Проблемы с ремнем генератора

Здесь все просто. Когда ремень прослабленный, генератор может без проблем вращаться без нагрузки, но с ее появлением – банально останавливается. Как правило, довольно часто при такой поломке слышен характерный свист ремня. Соответственно, правильная регулировка натяжения или замена растянувшегося ремня генератора – устраняет проблему.

Аналогичные чудеса могут также происходить, даже если ремень новый и хорошо натянут. Например, в мокрую дождливую погоду из-за недостатков конструкции подкапотного пространства между шкивом генератора и ремнем попадает вода. Срабатывает она, как смазка. В результате ремень просто проскальзывает по шкиву, а водитель видит на вольтметре дикие просадки напряжения бортовой сети.

Если из двигателя со всех, что называется, щелей течет моторное масло, недолго до того, что оно попадет на шкив или ремень генератора. Результат – ожидаемый и понятный уже должен быть. Кстати, про дождливую погоду и воду. Когда идет дождь, что мы делаем? Правильно, включаем печку, чтобы стекла не потели, а также фары, противотуманки и прочее – дабы нас видно было на дороге. А это все нагрузка на генератор, из-за которой даже совсем чуток водички на его шкиве приведет к проскальзыванию ремня. Учитывайте это, и при случае обратите внимание.

Пробитый диодный мост

Диодный мост – это конструкция из, как минимум, шести выпрямительных мощных диодов, отвечающих за выпрямление напряжения. Дело в том, что генератор сам по себе вырабатывает переменное напряжение, а бортовой сети автомобиля нужно постоянное. Преобразованием переменного в постоянное как раз и занимается диодный мост. Находится он, как правило, непосредственно на генераторе, или внутри него.

Так вот, довольно редко, но встречаются случаи, когда один или несколько диодов этого моста выходят из строя или даже немного меняются их характеристики. Такое положение дел неминуемо приводит к проблемам с бортовым напряжением. Проверить диодный мост не так уж сложно. Но, если опыта и знаний в этом деле нет, проще и быстрее обратиться за этим к профессионалу или к знающему «соседу дяде Васе».

Обрыв или КЗ в проводке

Такая поломка редко заканчивается только низким напряжением бортовой сети. Обычно, если где-то что-то оборвалось или подкорачивает, то перестает работать какой-либо прибор или целая система автомобиля. «Благодаря» этой особенности поломку искать намного проще, так как по прекратившему работать узлу можно начать копать сразу в правильном направлении.

Плохие контакты в силовых цепях

Эта причина относится к часто встречающимся. Наверное, даже чаще, чем неисправность реле-регулятора. Заключается она в том, что при плохих контактах в местах соединения силовой проводки напряжение падает гарантированно. А под нагрузкой оно в таких случаях вообще проваливается «до бесконечности».

Как советуют опытные автолюбители, начинать поиски подобной проблемы всегда стоит с «массы» двигателя. Зачастую провод, которым это дело реализуется, крепится к мотору в самом «грязном» месте – где-то снизу. Соответственно, контакт там быстро загрязняется, постоянно мокнет, окисляется, гниет и так далее… Посему – почистить и смазать.

Не забываем и про плюсовые провода, которые, в том числе, подходят к аккумуляторной батарее и генератору (заодно и стартерные для профилактики не помешает почистить). Если хоть где-то в этих цепях будет плохой контакт – низкое напряжение бортовой сети обеспечено. Со временем, если ничего не предпринимать, к просадкам появятся дикие провалы по вольтам, а также моргание контрольной лампочки на приборной панели, которая с аккумулятором нарисованным.

Малое сечение силовой проводки

Последняя, очень даже вероятная, причина низкого напряжения бортовой сети автомобиля – малое или недостаточное сечение силовых проводов. Стать таковым оно может даже тогда, когда вся проводка штатная. Например, жилки под слоем изоляции или в местах, где ее нет, могли окислиться, сгнить или разорваться из-за вибраций или других факторов.

Ну а нештатных силовые провода, которые были установлены на машину в процессе ремонта, что называется, на глазок – это отдельная тема. Нередко в качестве них применяются либо слишком тонкие провода, либо слишком некачественные. Например, не из меди, как того хотелось бы, а из какого-то более дешевого сплава, покрашенного хитрыми китайцами в похожий на медь цвет.

Так или иначе, если в результате проверок подозрение пало на силовые провода – их можно либо заменить на нормальные, либо же продублировать. То есть, параллельно уже идущим добавить по тому же пути еще по проводу на каждую силовую цепь. За счет этого увеличится общее сечение проводника в цепи, а его сопротивление, наоборот, уменьшится. Как правило, если в машину устанавливается что-либо мощное (из списка выше), то такие манипуляции являются просто обязательными. Иначе ничего работать нормально не будет.

Краткие итоги

Как видим, причин, почему наблюдается низкое напряжение бортовой сети автомобиля – не так уж и мало. К счастью, находятся они все довольно легко даже при наличии не очень большого опыта «общения» с внутренностями машины. Самое главное – не спешить прибегать к кардинальным мерам (замена генератора или колхоз с реле-регуляторами и диодами) до того, как будут проработаны более элементарные шаги, включающие корректные измерения напряжения бортовой сети и исключение простых в поиске и устранении причин.

Схожий материал

Топ-10 отличных семейных автомобилей с полным приводом

Как подготовить автомобиль к продаже

Как правильно перевезти собаку в машине

Меняем тормозные колодки на колесах своими руками

Принцип работы датчика давления в шинах: обзор, особенности и устройство

Обман на АЗС: как нам не доливают бензин и как уберечься от жульничества?

Самый дешевый способ очистки системы охлаждения автомобиля

Как продлить жизнь автомобильного аккумулятора

Удаление ржавчины с кузова автомобиля в домашних условиях

5 причин смерти АКБ зимой / Причины неисправности АКБ

Правильная зарядка АКБ дешевым зарядным устройством

Система рулевого управления автомобиля, её диагностика и ремонт

Как избавиться от запотевания стекол в автомобиле. Причины и способы их устранения.

Об автомобильных тормозах: история появления, правила ухода

Восстановление автомобильного аккумулятора

Галоген или светодиод - что лучше. Сравнение по 15 критериям

ГУР vs ЭУР: что лучше - гидроусилитель или электроусилитель руля

Как проверить генератор автомобиля: 10 основных неисправностей

10 причин почему стартер еле крутит и пояснения к ним

Как проверить втягивающее реле стартера

Какой домкрат купить и как правильно его выбрать

Какой набор инструментов купить для автомобиля: 5 вариантов

История шин Bridgestone / Бриджстоун

История шин Матадор / Matador

На холостых оборотах падает напряжение – что делать?

Современные автомобили редко удивляют проблемами с электричеством, падающим уровнем освещения и другими неприятностями по электрической части. Но если у вас авто с возрастом выше 10 лет или отечественный транспорт, то и такие проблемы не исключены. Интересно, что может приводить к резкому или спонтанному падению напряжения в электрической сети автомобиля. Этот вопрос сложно рассматривать в отрыве от моделей авто, но есть определенные закономерности, о которых сегодня и пойдет речь. Скорее всего, вы даже не задумывались о большинстве из них. Иногда автомобили выставляют очень серьезные задачи даже для опытных мастеров на СТО, когда в бортовой сети падает уровень напряжения. Поиск неполадки может завести очень далеко. Проблема в том, что некоторые неприятности невозможно нормально проверить, и приходится выполнять работу наугад. Особенно актуально это для водителей, которые сами обслуживают свои машины.

Сразу следует обратить внимание на нормальные показатели. Если в бортовой сети вашего транспортного средства напряжение упало ниже определенной отметки, прекращается зарядка аккумулятора, не работает ряд приборов, начинает выдавать несуразные глюки бортовой компьютер. И это только часть тех проблем, которые возникают в такой ситуации. Скорее всего, данная неприятность доставляет огромный дискомфорт, и с ней нужно бороться сразу же после появления. Сегодня мы рассмотрим определенные методы решения данных проблем и поможем принять верный метод устранения неполадки. Сразу следует оговориться, что если у вас современное дорогое авто, выполнять какие-либо варианты вмешательства в электрическую сеть не стоит. Это может привести к тому, что придется заказывать чрезмерно дорогие сервисные услуги и устранять неприятности в вашей машине.

Как определить, что напряжение в сети недостаточное?

Самый простой способ - получить информацию от бортового компьютера. Чаще всего даже на недорогих компьютерах есть функция измерения данного параметра. В большинстве устройств встроена функция сигнализации о проблемах с бортовой электрической сетью. К примеру, если напряжение падает ниже 12V, срабатывает определенный сигнал и выводится сообщение с различными вариантами содержания. В процессе также могут проявляться следующие неприятности:

  • понижение активности освещения панели приборов, а также различных световых блоков, включая габариты, стоп-сигналы, поворотники, ближний и дальний свет, они тускнеют;
  • на холостых оборотах автомобиль начинает захлебываться и даже глохнет, это связано с недостатком напряжения, происходит фатальное падение всей системы, не подается топливо;
  • отказывает магнитола, она может просто выключаться, а затем включаться сама, если ее подключение правильно настроено, так случается при скачках напряжения в нижние зоны;
  • при включении вентилятора обдува салона или кондиционера заметно ощутимое влияние на двигатель, происходит падение оборотов, есть влияние на качество освещения оптикой;
  • заметны колебания напряжения при прогреве и при обычной холостой работе двигателя, это видно по мерцанию световых приборов и по неровной работе двигателя, плавающим оборотам.

Вот такие неприятности могут заставить вас задуматься о проблемах в электрической сети. Это только видимые проблемы, но на деле эта неприятность имеет гораздо более обширный спектр влияния. От качества напряжения в сети зависит надежность работы бензонасоса, нормальное функционирование бортового компьютера и отсутствие ошибок с ним. Давайте разберемся с тем, какие именно узлы могут приводить к таким неприятностям в вашем автомобиле.

Ищем неполадки - главные виновники падения напряжения

Проблема в том, что ваш автомобиль может иметь ряд индивидуальных неполадок, которые приводят к падению напряжения. Поэтому на сто процентов сказать причину сможет только мастер после обследования всей электрической цепи и качественной диагностики. Без осмотра авто можно только угадывать реальные проблемы и говорить общими категориями. Тем не менее, есть определенный набор блоков и оборудования, который отвечает за напряжение. Именно его стоит проверить в первую очередь:

  • аккумулятор - если этот прибор полностью разряжен, компьютер старается восполнить его ресурсы и отправляет львиную долю вырабатываемой энергии на его зарядку и восстановление;
  • генератор - сломавшийся диодный мост может стать причиной значительного падения показателей сети, и это станет причиной неприятностей с аккумулятором в будущем;
  • регулятор напряжения (таблетка) - устанавливается на генераторе и распределяет потоки напряжения с этого устройства, при поломке может давать чрезмерную нагрузку на двигатель;
  • слишком мощное оборудование - к примеру, вы могли установить усилитель звука и сабвуфер, которые просто не потянула бортовая электрическая система вашего автомобиля;
  • вышедший из строя потребитель электрической энергии - это может быть сгоревший вентилятор, поломанный бензонасос, вышедшие из строя фары, кондиционер и другие узлы.

Конечно, это далеко не полный список возможных причин неполадок. Стоит помнить о важности правильной работы электрической сети. При неполадках и постоянно низком напряжении возможны самые разные неприятности, включая сгорание важных деталей и просто низкую надежность работы автомобиля в целом. Так что ездить с такой неполадкой долго не стоит. Следует сразу направить авто на СТО или выполнить самостоятельную диагностику.

Как проверить напряжение в разных точках сети автомобиля?

Лучше всего для этой цели воспользоваться услугами автомобильного электрика. Специалист с помощью специальных приборов довольно быстро выяснить точку, в которой возникли неприятности. Напряжение в разных точках бортовой сети может отличаться, так как потребители снижают его. Один из универсальных методов замера - проверит напряжение тестером на клеммах аккумулятора. Существует несколько рекомендаций по этому поводу:

  • если измеренное напряжение меньше чем 13.5V, можно говорить о недостаточно качественной работе сети, проблема зачастую кроется в генераторе или соединительных деталях;
  • стоит замерять напряжение в различных режимах, таких как холостые обороты, повышенные обороты, состояние зажигания, а также включение всех присутствующих потребителей;
  • немаловажный момент - качество используемого прибора, так как китайские компактные тестеры показывают довольно примерные цифры, которые нельзя брать за основу при ремонте;
  • если измеряемые контакты окисленные, то и показатели могут быть другими, стоит немного зачистить места замера для получения нормальных результатов в конечном счете;
  • если на аккумуляторе напряжение нормальное, стоит отправиться дальше, замеряя показатели лампочках фар, на прикуривателе и других открытых потребителях, доступных без разборки.

Впрочем, даже если вы найдете деталь, которая вызвала проблемы, без особых знаний и умений исправить неполадку будет крайне сложно. Но это может сэкономить вам время и деньги на СТО. Очень современные автомобили при падении напряжения в сети сообщают об ошибке и настоятельно рекомендуют владельцу обратиться на сервис. Некоторые модели даже перестают ехать и требуют немедленного вмешательства мастера. Так что даже за минимальными проблемами в автомобильной электрике стоит следить очень внимательно.

Как отремонтировать генератор - важные рекомендации

В 80% случаем виновником низкого или нестабильного напряжения в бортовой сети машины на холостых оборотах является именно генератор или его оснастка. К примеру, может быть виновником проблемы регулятор напряжения. Его замена не вызывает особых сложностей, но бывает непросто выбрать подходящий по всем параметрам вариант. При данной поломке можно выделить несколько эффективных способов ремонта, которые принесут желаемые плоды:

  • замена регулятора напряжения - выглядит он, как небольшая черная таблетка на отечественных авто и как небольшой модуль сверху или сбоку генератора на иномарках;
  • проверка целостности электрической цепи - возможно, где-то в районе генератора произошел обрыв, напряжение не подается на важные модули для нормальной работы авто;
  • замена генератора - также нередко производится замена узла в комплексе, чтобы избежать проблем в будущем, ряд производителей не рекомендуют ремонтировать эти узлы вообще;
  • ремонт генератора с заменой диодного моста, который и отвечает за вырабатываемую электроэнергию в автомобиле, а также за ее правильное выпрямление и распределение по сети;
  • замена аккумулятора, который чрезмерно разряжен и требует либо качественной зарядки, либо просто замены, лучше купить новую АКБ и не экспериментировать со старыми деталями.

Вот так непросто выглядит процесс качественного устранения проблем с генератором и его системами. Если у вас нет представления о том, как работает электрический модуль в автомобиле, не стоит браться за самостоятельный ремонт. Неправильно выполненное подключение может стоить вам очень дорого. Сгоревшая проводка, сожженные блоки и модули системы придется менять, а это зачастую оказывается непосильной ношей для вашего бюджета.

Посмотрите видео с диагностикой проблем генератора автомобиля:

Подводим итоги

Проблемы с напряжением в бортовой сети возникают достаточно часто. Автомобилисты могут даже не знать о том, что у их машины не все в порядке с электричеством. Проблема видна только в том случае, если она дошла до финальной стадии и начинает сказываться на работе приборов. Но даже опускание напряжения в сети на 0.2V от нормального заводского значения может стать причиной постоянного выхода из строя АКБ и неприятностей со снижением эффективности головного света. Если в вашем авто присутствуют такие проблемы, стоит посетить хорошего электрика и выполнить восстановление, пока эти проявления не стали фатальными.

И если в старых отечественных авто бортовая электрическая сеть могла работать и с 10V напряжения, то в современных иномарках небольшое отклонение от стандарта вызывает настоящие проблемы. Но стоимость восстановления дорогого современного автомобиля довольно высока. И не каждый электрик сможет взяться за данную работу. Обращаться же на официальный сервис крайне дорого. Выбирайте оптимальный для вас метод лечения проблемы, так как продолжать эксплуатацию транспорта с такой неполадкой не стоит. Это станет большой проблемой и вызовет значительные неприятности в ближайшем будущем. А у вас когда-нибудь были проблемы с напряжением в автомобильной электрической сети?

55. Различные проблемы электрооборудования

55. Различные проблемы электрооборудования 

1) Какие последствия может вызвать повышенное напряжение в сети?
Все производители электроаппаратуры приводят допустимый диапазон изменения напряжения питания, в пределах которого их аппаратура работает нормально. Например, если прибор может работать при напряжении 220 В ± 10%, это означает, что минимальное напряжение его питания составляет 220 — 22 = 198 В, г. максимальное 220 + 22 = 242 В. Понятно, что если напряжение питания ниже 198 В или выше 242 В, разработчик не может гарантировать нормальную работу своего прибора.
Проблему повышенного напряжения достаточно легко понять, потому что во всех случаях, каким бы ни был тип потребителя, перенапряжение всегда приводит к росту потребляемого тока. Если перенапряжение значительное, или продолжительное по времени, защита потребителя от перегрева является задачей тепловых и электромагнитных предохранительных устройств. Если перенапряжение слабое, короткое или редко возникающее, потребителю, как правило, ничто не угрожает.
С другой стороны, если перенапряжение очень значительное (например, при грозовом разряде оно может превышать многие миллионы Вольт), всплеск силы тока может быть таким, что потребитель сгорит, прежде чем на этот всплеск среагируют предохранительные устройства.
Если на лампочку напряжением 24 В / 3 Вт подать 24 В (см. рис. 55.1), она горит, потребляя мощность 3 Вт. Однако, если на нее подать напряжение 240 В (то есть в 10 раз больше), она мгновенно перегорает. Это происходит потому, что потребляемая мощность пропорциональна квадрату напряжения (Р = U2 / R). Таким образом, подключая лампочку к источнику питания с напряжением, в 10 раз большим номинального, мы заставляем ее поглощать мощность, возросшую в 100 раз (то есть 300 Вт, что соответствует небольшому электронагревателю).

2) Какие последствия может вызвать падение напряжения в сети?


В случае падения напряжения, проблема определения последствий гораздо более сложная, поскольку последствия зависят от типа потребителя электроэнергии. В общем, можно выделить две основные категории потребителей: типа сопротивления и типа двигателя.
Для потребителя типа сопротивления,
падение напряжения всегда приводит к эквивалентному снижению потребляемого тока (напомним закон Ома: I = U
Так, при низком напряжении, сопротивление потребляет более слабый ток, что не
влечет за собой абсолютно никакой опас-
ности  его  повреждения.  Например  (см.
рис. 55.2), сопротивление, потребляющее 300 Вт при 240 В, будет потреблять только 3 Вт, если оно находится под напряжением 24 В! Конечно, это может быть очень плохо, если речь идет, например, об электронагревателе картера компрессора!


Для потребителя типа двигателя необходимо различать двигатели, приводящие в действие устройства с большим моментом сопротивления (см. рис. 55.3), например, поршневые холодильные компрессоры, и приводные двигатели механизмов с низким моментом сопротивления (например, осевой вентилятор, для вращения которого достаточно легкого дуновения ветра).
Центробежные вентиляторы находятся между этими двумя категориями, однако большинство из них имеет такие характеристики, с которыми трудно выдержать заметное падение напряжения питания. Поэтому их, как правило, относят к категории агрегатов с большим моментом сопротивления.

Прежде всего вспомним, что момент на валу двигателя, то есть его способность приводить в движение какой-либо агрегат, зависит от квадрата напряжения питания.
Так, если двигатель предназначен для работы при напряжении 220 В, то в случае падения напряжения до ПО В (то есть в 2 раза меньше), его крутящий момент на валу упадет в 4 раза (см. рис. 55.4).
Если во время падения напряжения момент сопротивления приводимого агрегата очень велик (например, у компрессора), двигатель останавливается. При этом он начинает потреблять ток, равный величине пускового тока, и это происходит в течение всего периода вынужденной остановки. В результате, двигатель опасно перегревается и остается только надеятся, что встроенная защита или тепловое реле защиты очень быстро отключат питание.
С другой стороны, если момент сопротивления приводимого устройства низкий (например, у небольшого осевого вентилятора), снижение напряжения питания обусловливает уменьшение скорости вращения, потому что мотор при этом имеет меньшую располагаемую мощность.
Как раз именно это свойство используется в большинстве многоскоростных двигателей, вращающих вентиляторы в индивидуальных кондиционерах (см. рис. 55.5).
В положении БС (большая скорость) сопротивление замкнуто накоротко и к мотору подается 220 В. Он вращается с номинальной скоростью.
В положении МС (малая скорость) сопротивление включено последовательно с обмоткой двигателя, что обусловливает заметное падение напряжения на двигателе. Крутящий момент на валу падает, и вентилятор вращается с пониженной скоростью.

При этом падает и потребляемый ток. Это свойство широко используется при изготовлении электронных регуляторов скорости на основе тиристоров, специально предназначенных для регулирования давления конденсации путем изменения скорости вращения осевых вентиляторов. устанавливаемых в конденсаторах с воздушным охлаждением (см. рис. 55.6).
Эти регуляторы, называемые иногда вентилями тока или преобразователями, работают, как и большинство регуляторов-ограничителей, по принципу "срезания" части амплитуды переменного тока.

Поз. I. Высокое давление конденсации, регулятор скорости полностью пропускает полупериоды сети. Напряжение на клеммах двигателя (соответствующее заштрихованной области) равно напряжению в сети и двигатель вращается с максимальной скоростью, потребляя номинальный ток.
Поз. 2. Давление конденсации падает, в действие вступает регулятор, срезая часть каждого полупериода, поступающего на вход двигателя (в каждом полупериоде он на короткое мгновение отключает питание). Среднее напряжение на клеммах двигателя падает (см. заштрихованную область) и скорость, также как и потребляемый ток, падают.
Поз. 3. Если среднее напряжение становится настолько слабым, что крутящий момент двигателя оказывается меньше, чем момент сопротивления вентилятора, мотор останавливается и начинает греться. Поэтому регуляторы скорости, как правило, настраиваются на предельно допустимое значение минимальной скорости.
Примечание. Метод "срезания" части амплитуды переменного тока может использоваться только тогда, когда однофазные двигатели предназначены для привода агрегатов с низким моментом сопротивления. Если речь идет о трехфазных двигателях (для привода машин с большим моментом сопротивления), то нужно использовать многоскоростные двигатели (см. раздел 65) или частотные преобразователи, гораздо более дорогостоящие и громоздкие, либо двигатели постоянного тока (эти два типа оборудования используются с приборами типа "Инвертор").
Падение напряжения может происходить и в сети внешней энергосистемы: мы хорошо знаем последствия кратковременного отключения напряжения или падения напряжения, которые приводят к снижению яркости освещения. Мы знаем также, что необходимо соблюдать правила подбора сечения питающих проводов, чтобы ограничить падение напряжения на них до приемлемой величины. Однако, иногда падение напряжения может иметь и другие причины, не относящиеся напрямую к потерям напряжения в подводящих проводах.

Например, катушка электромагнита реле 24 В (вполне обычная), позволяющая управлять небольшим контактором, представленным на рис. 55.7, в момент срабатывания электромагнита потребляет ток 3 А, а в режиме удержания потребляемый ток составляет 0,3 А (то есть в 10 раз меньше).
То есть электромагнит при включении потребляет ток, равный десятикратному току режима удержания. Хотя продолжительность включения очень короткая (около 20 мс), это иногда может оказывать заметное влияние в больших командных цепях, имеющих много контакторов или реле.

В ней установлено 20 контакторов, от С1 до С20 (поскольку размеры страницы ограничены, контакторы с С2 по С19 на схеме не показаны).
После выключения тока все 20 контакторов находятся в ждущем режиме. Как только ток включится, они одновременно сработают.
Поскольку каждый контактор потребляет при срабатывании 3 А, через вторичную обмотку трансформатора пойдет ток, равный 3 х 20 = 60А!
Если вторичная обмотка имеет сопротивление 0,3 Ом, то падение напряжения на ней в момент срабатывания контакторов составит 0,3 х 60 = 18 В. Тогда напряжение питания контакторов составит всего 6 В (см. рис. 55.9), и они могут не сработать.
При этом, и трансформатор, и проводка будут сильно перегреваться, а контакторы начнут гудеть, но не смогут переброситься в режим удержания, что будет продолжаться до тех пор, пока не сгорит предохранитель или не сработает автомат защиты.

Если вторичная обмотка трансформатора имеет сопротивление 0,2 Ом, в момент включения питания контакторов падение напряжения на ней составит 0,2 х 60 = 12 В. Контакторы при этом будут запитаны только 12 В вместо 24 В, и утверждать, что они сработают, нет никаких    |jj| оснований. Если же они не сработают, ток в цепи останется аномально высоким, также как и в предыдущем примере.
Проблема сопротивления вторичной обмотки объясняет, почему напряжение холостого хода на выходе трансформатора более значительное, чем напряжение под нагрузкой. Чем больше потребляемый ток, тем ниже выходное напряжение.

В примере на рис. 55.10 трансформатор 220/24 В имеет мощность 120 ВА и запи-тан напряжением 220 В.
Когда трансформатор выдает ток 5 А, замер выходного напряжения дает нам величину 24 В (24 х 5 = 120 ВА).
Однако, когда потребляемый ток падает до 1 А, выходное напряжение повышается, достигая, например, 27 В. Это напряжение, вызвано влиянием сопротивления провода вторичной обмотки.

Если ток падает, выходное напряжение растет. И наоборот, если потребляемый ток больше 5 А, выходное напряжение становится ниже 24 В и трансформатор начинает перегреваться (напомним, что нагрев зависит от квадрата тока).
Итак, слишком маломощный трансформатор может вызвать серьезные проблемы: поэтому нельзя пренебрегать подбором мощности трансформаторов!

3) Как настраивать тепловое реле?


Реле тепловой защиты предназначено, главным образом, для защиты двигателя от незначительной по величине, но продолжительной перегрузки по току. Напомним, что двигатель нагревается пропорционально квадрату потребляемого тока (Р = R х I2). Таким образом, если потребляемый ток возрастает в 2 раза (см. рис. 55.11), нагрев двигателя увеличивается в 4 раза.
Конечно, идеальным вариантом тепловой зашиты был бы такой вариант, при котором двигатель очень быстро отключался бы от сети при превышении заданного значения силы тока. Однако, в этом случае возможно срабатывание реле тепловой защиты на пусковом режиме, когда сила тока, в некоторые моменты, может в 8 раз превосходить номинальное значение. Поэтому, используемая конструкция (на основе трех биметаллических пластин) позволяет запустить двигатель без нежелательных отключений. Это достигается за счет установки в тепловое реле нагревательного элемента, который выбирается с учетом времени, необходимого для отключения двигателя в зависимости от тока, проходящего через нагревательный элемент.

Кривая на рис. 55.12 построена для наиболее благоприятного случая, когда биметаллические пластины нагревательного элемента уже горячие (если эти пластины холодные, время отключения возрастает). Для теплового реле, настроенного на 10 А, при токе 10 А отключения не происходит вообще, что представляется вполне нормальным. Если ток растет до 15 А, тепловое реле отключит двигатель примерно через 80 с. При токе 40 А, отключение произойдет через 6 с, а при токе 60 А - через 3 с.
Рассмотрим теперь кривую построенную для реле, настроенного на те же 10 А, но для случая, когда тепловое реле должно защищать трехфазный двигатель в случае обрыва одной из фаз (двигатель работает только с двумя обмотками).

Если оставшиеся две обмотки потребляют 10 А, тепловое реле отключит двигатель примерно через 240 с (4 минуты). Если ток вырастет до 15 А, отключение произойдет примерно через 40 с. При токе в 20 А, тепловому реле для отключения двигателя потребуется 18 с, для 60 А - 3 секунды.
Как видим, настроенное на 10 А тепловое реле, в случае аномалий, отключает защищаемый двигатель через достаточно длительный отрезок времени.
Поэтому, тепловое реле никогда не следует настраивать на величину тока, превышающую номинальное значение (указанное на пластинке, прикрепленной к корпусу двигателя).

Часто случается, что двигатель потребляет ток ниже, чем указано на его корпусе. Это объясняется тем, что сила тока, указанная на корпусе, соответствует току, потребляемому при номинальном значении развиваемой двигателем мощности. Например, компрессор, оснащенный конденсатором с воздушным охлаждением, зимой потребляет ток ниже (давление конденсации меньше), чем летом (давление конденсации больше). В этом случае, реле тепловой защиты должно быть настроено на максимальное значение потребляемой силы тока, не превышающее, однако, силы тока, указанной на корпусе (иначе для чего нужна табличка с характеристиками двигателя?).
В двигателе, представленном перегрев обусловлен. При этом, тепловое реле не может реагировать на аномальное повышение температуры двигателя или его обмоток.
То же самое произойдет, если оребренный корпус двигателя чрезмерно загрязнится: охлаждение обмоток ухудшится и двигатель начнет сильно перегреваться. В этом случае реле тепловой защиты также не сможет ничего сделать, поскольку потребляемый ток не возрастает. Только встроенная тепловая защита (предусмотренная разработчиком) способна обнаружить опасное повышение температуры и вовремя выключить двигатель.

С другой стороны, повышение потребляемой двигателем силы тока может быть вызвано механическими неисправностями (например, заклинивание подшипника в двигателе или приводимом агрегате). Это повышение силы тока (которое будет происходить довольно медленно, с той же скоростью, что и увеличение силы трения в подшипнике), рано или поздно, вызовет отключение двигателя тепловым реле или встроенной тепловой защитой, если она существует (в этом случае двигатель оснащен двойной системой тепловой безопасности, что может быть тем более полезным, поскольку двигатель является важнейшим элементом установки).
Чтобы дополнить наши сведения о тепловых реле, напомним, что они выполняют свои функции для каждой из обмоток в отдельности. Это означает, что если 3 биметаллических пластинки нагреваются по-разному (например, если в одной из обмоток имеется обрыв, две других нагреваются), реле отключает двигатель (см. кривую на рис. 55.13).

Функция дифференциального межфазного реле, которую при этом выполняет тепловое реле, дает неоспоримые преимущества в случае использования трехфазного двигателя (см. поз. 1 на рис. 55.15), однако требует специальной схемы подключения в случае использования однофазного двигателя.
В самом деле, если подключить реле так, как показано на поз. 2 рис. 55.15, правая пластина не будет нагреваться и через несколько минут после начала работы реле выключит двигатель.

То есть реле необходимо подключать таким образом, чтобы все три биметаллические пластины пропускали одинаковый ток (см. поз. 3 на рис. 55.15).
Наконец, напомним, что тепловое реле оказывается совершенно бесполезным для защиты от перегрева электронагревателей, поскольку этот тип потребителя рассчитан на постоянную силу тока (I = U / R). Если в электронагревателе произошло короткое замыкание, гораздо более эффективным средством его защиты является простой плавкий предохранитель, который к тому же, значительно дешевле.

4) Для чего нужны плавкие предохранители серий gl и аМ?
Мы видели, что тепловое реле служит для защиты двигателя от продолжительного, но небольшого превышения номинальной силы тока. Однако, в случае короткого замыкания потребителя, тепловое реле будет слишком инерционным и громадный ток, проходящий в цепи при коротком замыкании, может привести к значительным повреждениям (расплавлению проводов и кабелей, пожару). Поэтому, для защиты установки от короткого замыкания, используются плавкие предохранители.

Рассмотрим рабочую кривую промышленного плавкого предохранителя серии gl, рассчитанного на номинальный ток 10А (см. рис. 55.16).
При токе 10 А, проходящем через этот предохранитель, последний никогда не расплавится (что априори представляется нормальным). Если ток достигает 25 А, предохранитель расплавится через 6 секунд, а при токе 60 А - через 0,1 секунды.
Такой предохранитель нельзя использовать для защиты короткого замыкания двигателя с номинальным током 10 А. В самом деле, если пусковой ток достигнет значения 60 А, а продолжительность пускового периода превысит 0,1 секунды (что случается очень часто), предохранитель расплавится при первой же попытке запуска двигателя.

Следовательно, эта серия предохранителей (gl) может использоваться для защиты от короткого замыкания таких потребителей, у которых пусковой ток либо вовсе не отличается от номинального (например, электронагреватели), либо продолжительность пускового периода чрезвычайно короткая (например, лампы накаливания, подобные тем, которые приведены на рис. 54.39).


Рассмотрим теперь кривую плавкого предохранителя серии аМ (совместимого с двигателем), также рассчитанного на номинальный ток 10 А (см. рис. 55.17).
Видно, что предохранитель этой серии способен бесконечно долго выдерживать ток 25 А без отключения потребителя. При прохождении через него тока в 60 А, он выдерживает до расплавления 10 секунд (вместо 0,1 с для серии gl), что вполне достаточно для запуска двигателя. С другой стороны, при возникновении короткого замыкания, он очень быстро отключит сеть от потребителя, ограничивая ток короткого замыкания вполне допустимой величиной.
Следовательно, эта серия предохранителей (аМ) предназначена для защиты от короткого замыкания потребителей, имеющих продолжительный период действия пускового тока (например, электродвигатели) или характеризующихся очень высоким значением пускового тока с коротким временем действия (например, первичная обмотка трансформатора, что менее распространено).
Подбор плавких предохранителей (и электромагнитных автоматов защиты, которые все шире приходят им на смену) является достаточно сложной и, зачастую, не вполне изученной задачей, хотя они и могут оказаться причиной многих аномалий в работе установки. Поэтому, автор призывает вас к изучению многочисленной технической документации различных разработчиков этих устройств, если вы желаете пополнить свои знания в данной области.
' В настоящее время широко используются регулируемые автоматы защиты двигателей, которые совмещают в себе функции теплового реле и предохранителей типа аМ, что позволяет, при правильном подборе и настройке автомата, надежно защитить двигатель. Поэтому, все вышеуказанное о тепловых реле и предохранителях типа аМ, можно отнести и к регулируемым автоматам защиты двигателей. Тем не менее, при выборе автомата, мы рекомендуем строго следовать рекомендациям производителя.

Зависимость потери напряжения от падения напряжения

Для эффективного проектирования таблицы допустимой токовой нагрузки проводов в главе 3 Национального электрического кодекса (NEC) служат отправной точкой. Но оставалась ли установка эффективной с течением времени? Один из способов определить это включает в себя этап определения падения напряжения.

Чем дольше вы работаете, тем ниже напряжение в точке использования. Но не вся разница может быть связана с падением напряжения. Падение напряжения не вызвано плохими соединениями, плохими контактами, проблемами изоляции или поврежденными проводниками; это причины потери напряжения.

Важно отличать падение напряжения от потери напряжения. У вас может быть как падение напряжения, так и потеря напряжения в любой цепи. Вы можете рассчитать падение напряжения, используя любую из нескольких общепринятых формул падения напряжения. Вычтите полученное число из измеренного падения напряжения, и вы получите потерю напряжения.

Фотография предоставлена: Oregon Infrared

Допустим, у вас есть фидер на 480 В. На выключателе вы измеряете 478 В. Это в пределах нормального диапазона для системы с номинальным напряжением 480 В. Фидер питает трансформатор прямо напротив здания.Здесь вы измеряете 460 В. Это хорошо или плохо в отношении назревающих проблем?

Вы действительно не можете знать, пока не рассчитаете падение напряжения, а затем не определите потерю напряжения.

Используя стандартную формулу для трехфазного падения напряжения, вот что вы делаете:

Шаг 1: Умножьте I x L x R x 1,73, где (I) - ток, (L) - длина проводника от источника питания до нагрузки, (R) - постоянная для материала проводника (например, 12,9 для меди). , а 1,73 - трехфазный умножитель.

Шаг 2: Затем разделите это на круговые фрезы проводника.

После того, как вы произведете умножение, разделите новое число на круговые милы проводника. Многие карманные справочные руководства содержат таблицу круговых милов проводников, но также и NEC. Это таблица 8 в главе 9.

В нашем примере, упомянутом выше, у нас есть разница в 18 В. Но предположим, что в этом случае вы рассчитали падение напряжения около 8 В. Это означает, что около 10 В связано с некоторым недостатком или недостатками в этой цепи (и / или подключенной к ней нагрузке).Само падение напряжения составляет менее 2,5%, так что это в пределах норм для фидеров, но это не означает, что все в порядке.

Вы не можете просто игнорировать другие 10 В, потому что это не падение напряжения или потому что оно незначительно по сравнению с 480 В. Когда напряжение превышает один или два вольта, потеря напряжения - пресловутая канарейка в шахте. Ниже этого уровня разница может быть объяснена приемлемым импедансом в соединениях и, вероятно, не является проблемой.

Падение напряжения - это фиксированное состояние; потеря напряжения почти всегда ухудшается.Это означает, что если вы измеряете перепад напряжения, превышающий падение напряжения, вы должны выяснить, что вызывает дополнительную величину (если только это не один или два вольта). Чем выше напряжение, тем больше вероятность отказа одного или нескольких соединений.

Хороший первый шаг - достать инфракрасную камеру и проверить все соединения на этом этапе. Затем разберите и замените все неисправные (не просто «затягивайте», так как это только ухудшит положение, уменьшив силу зажима крепежа).Если вы по-прежнему измеряете более чем на один или два вольта выше расчетного падения напряжения, целесообразно продолжить поиск и устранение неисправностей.

Вы можете, например, посмотреть сопротивление контактов предохранительных выключателей, контактов, предохранителей и автоматических выключателей. Любой из них может вызвать потерю напряжения. А если он находится в одном месте, скорее всего, в другом (по тем же причинам, что и в первом), поэтому не останавливайтесь на первом, которое вы найдете, и думайте, что вы нашли «проблему».

Падение напряжения из-за высокого контактного сопротивления также может быть связано с нагрузкой.Например, если контактное давление зависит от пружины, со временем оно может ухудшиться. Высокое сопротивление = высокая температура = ослабление пружин и т. Д.

Как соединения влияют на падение напряжения - vestest.com

Провода, используемые в современных автомобилях, сделаны из материалов, которые легко пропускают ток. В автомобильных схемах большинство проводников - это медные провода, некоторые - алюминиевые. В новом состоянии сопротивление используемого провода недостаточно велико, чтобы вызвать падение напряжения, достаточно большое, чтобы повлиять на работу любой нагрузки в автомобиле.

Соединения могут включать в себя механические соединения между ответными клеммами или где предохранители, автоматические выключатели, реле или электрические соединители, подключенные к шине, вставляются в коробки предохранителей. К ним также относятся: паяные соединения, в которых параллельные ветви цепи разделяются, точки контакта, в которых проводящие провода физически присоединяются к компоненту, клемме или проушине, и точки контакта, где проушина крепится к листу, раме или заземляющему заземлению блока, и сопрягаемые поверхности металл-металл, на которых установлен генератор или стартер.Все эти соединения являются проводниками и предназначены для легкого пропускания тока. Поскольку они не являются резисторами, ни один из них, когда он новый, не должен оказывать чрезмерного сопротивления или вызывать падение напряжения, вызывающее какое-либо беспокойство. Проводники и соединения являются частью нерезистивных элементов, которые обеспечивают «мостовой» путь от батареи к нагрузке и от нагрузки обратно к батарее.

Производители знают, на какое напряжение упадет каждое из их соединений, контактов переключателя или длины провода. Разъемы указаны как имеющие падение напряжения в зависимости от каждого протекающего через них усилителя.Маленькие разъемы могут вызвать падение напряжения до 4 мВ на ампер, тогда как большие разъемы могут вызвать падение напряжения до 10 мВ на ампер. Каждый разъем рассчитан на работу с определенной силой тока в зависимости от физического размера их лезвий или контактов. Размеры лезвий автомобильного разъема, используемые сегодня, варьируются от 0,8 мм (0,032 дюйма) до 8,0 мм (0,315 дюйма). Их номинальный ток составляет от 0 до 15 А, 25 А и 33 А для наиболее распространенных используемых разъемов.

Небольшой разъем, рассчитанный на падение напряжения 4 мВ на ампер, может упасть.060 В (60 мВ) при токе 15 А (0,004 В X 15 А = 0,060 В, E = ИК). Большой соединитель, рассчитанный на падение напряжения 10 мВ на ампер, упадет на 0,300 В (300 мВ) при токе 30 А (0,010 В X 30 А = 0,300 В, E = IR). Падение напряжения всегда пропорционально току.

Сторона подачи напряжения любой цепи содержит большинство разъемов. Это связано с устройством подачи проволоки на пути тока между положительной клеммой аккумулятора и входным контактом к любой нагрузке. Мы ожидаем этих незначительных или «незначительных» падений напряжения на отдельных разъемах и в большинстве случаев допускаем не более чем общее накопление.Падение 500 В для слаботочных нагрузок и не более 1,5 В для сильноточных нагрузок. Слаботочные нагрузки включают любое напряжение, подаваемое на предохранители, выключатель зажигания, выключатель фар и электродвигатель стеклоочистителя. Сильноточные нагрузки включают обогреватель заднего стекла и сиденья с электроприводом.

Чем больше токопроводящего материала, соединений и контактов между аккумулятором и нагрузкой, тем выше будет падение напряжения. Поскольку путь заземления обычно представляет собой короткий кусок провода или заземление корпуса, подключенное к раме или листу металла, допустимое падение напряжения на стороне заземления всегда ниже, чем на стороне питания.Вот почему допустимое падение напряжения между выходным контактом нагрузки и отрицательной клеммой аккумулятора составляет всего 0,100 В для большинства цепей.

Чем выше сила тока в любой цепи, тем выше будет падение напряжения на любом проводе или кабеле: длина проводника
, соединение
(клеммы «папа-мама» используются для подключения положительной стороны батареи к
нагрузке, предохранитель лезвия к гнезду держателя, проушины заземления к листу, рама
, блок или корпус заземления корпуса к листу, раме или блоку) и контакт
(механический переключатель, реле, соленоид или автоматический выключатель).

В любой цепи единственными соединениями, контактами и проводящими проводами, на которые влияет сила тока нагрузки, являются те, которые обеспечивают «мост» к батарее и от нее, находящиеся на том же пути тока, что и нагрузка. В новом состоянии номинальное падение напряжения на соединениях, контактах или проводе не должно вызывать проблем в какой-либо цепи. Если какое-либо соединение, контакт или длина провода развивают чрезмерное сопротивление, это вызовет чрезмерное падение напряжения. Это падение напряжения предотвращает получение нагрузкой всего напряжения источника, которое существует на клеммах батареи.Это происходит потому, что путь тока, который содержит чрезмерное сопротивление, больше не является путем только проводящего материала, а превратился в резистивный путь, идущий последовательно с нагрузкой.

Самая частая причина периодических электрических и электронных проблем на любом автомобиле - это соединения; не только физическое соединение между штифтом и его ответной частью или ножкой предохранителя и гнездовой розеткой при первой сборке, но и условия, которые могут возникнуть между первоначальным соединением с течением времени.Чтобы получить разъемы, обеспечить правильное положение разъема, а также замки для обеспечения правильного положения выводов, требуется много исследований и испытаний. Иногда это неправильно с самого начала, и для исправления будет выпущен бюллетень. Со временем при изгибе и перемещении, а также при экстремальных температурах некоторые соединения ослабнут, кислород в свободном пространстве вызовет коррозию, а коррозия вызовет сопротивление. Конечный результат - падение напряжения. Связи критичны.

www.Vestest.com Веб-сайт о падении напряжения в автомобиле

Управление напряжением удаленной нагрузки по медному проводу любой длины

Введение

Распространенной проблемой в системах распределения электроэнергии является потеря регулирования из-за падения напряжения в кабеле / ​​проводе между регулятором и нагрузкой. Любое увеличение сопротивления провода, длины кабеля или тока нагрузки увеличивает падение напряжения на распределительном проводе, увеличивая разницу между фактическим напряжением на нагрузке и напряжением, воспринимаемым регулятором.Один из способов улучшить регулирование длинных кабелей - это измерение напряжения непосредственно на нагрузке через 4-проводное соединение Кельвина между регулятором и нагрузкой. К сожалению, это решение требует прокладки дополнительных проводов к нагрузке, а также резистора Кельвина, размещенного рядом с нагрузкой, что непрактично, когда нагрузка недоступна для модификации. Другой метод минимизирует падение напряжения за счет использования провода большого диаметра, что снижает сопротивление регулятора к нагрузке. Это просто электрически, но может быть сложно механически.Увеличение размера жил кабеля может значительно увеличить занимаемое пространство и стоимость.

Альтернативой дополнительной проводки является компенсация падения напряжения на регуляторе с помощью компенсатора падения напряжения кабеля / провода LT6110 без дополнительных кабелей / проводов между регулятором и нагрузкой. В этой статье показано, как LT6110 может улучшить регулирование за счет компенсации широкого диапазона падений напряжения между стабилизатором и нагрузкой.

Компенсатор кабеля / провода LT6110

На рисунке 1 показана блок-схема 1-проводной компенсации.Если цепь удаленной нагрузки не имеет общего заземления регулятора, требуются два провода: один к нагрузке и один заземляющий обратный провод. Усилитель верхнего плеча LT6110 определяет ток нагрузки путем измерения напряжения V SENSE на резисторе считывания R SENSE и выдает ток I IOUT , пропорциональный току нагрузки I LOAD . I IOUT программируется с помощью резистора R IN от 10 мкА до 1 мА. Компенсация падения напряжения в кабеле / ​​проводе, V DROP достигается за счет пропускания I IOUT через резистор обратной связи R FA для увеличения выходной мощности регулятора на величину, равную V DROP .Конструкция компенсации падения напряжения кабеля / провода LT6110 проста: установите I IOUT • R FA равным максимальному падению напряжения кабеля / провода.

LT6110 включает внутренний R SENSE на 20 мОм, подходящий для токов нагрузки до 3 А; внешний R SENSE требуется для I LOAD более 3A. Внешний R SENSE может быть чувствительным резистором, сопротивлением постоянного тока катушки индуктивности или резистором цепи печатной платы. В дополнение к току стока I IOUT , вывод LT6110 I MON обеспечивает ток источника I MON для компенсации линейных регуляторов с опорным током, таких как LT3080.

Компенсация падения напряжения на кабеле для понижающего регулятора

На рис. 2 показана полная система компенсации падения напряжения кабеля / провода, состоящая из понижающего стабилизатора 3,3 В, 5 А и LT6110, который регулирует напряжение удаленной нагрузки, подключенной через 20 футов медного провода 18 AWG. Выход понижающего регулятора на 5 А требует использования внешнего R SENSE .

Максимальное значение 5А I НАГРУЗКА через сопротивление провода 140 мОм и 25 мОм R SENSE создает падение напряжения 825 мВ.Для регулирования напряжения нагрузки, В НАГРУЗКА , для 0A ≤ I НАГРУЗКА ≤ 5A, I IOUT • R FA должно равняться 825 мВ. Существует два варианта конструкции: выберите I IOUT и рассчитайте резистор R FA или спроектируйте резисторы обратной связи регулятора для очень низкого тока и рассчитайте резистор R IN , чтобы установить I IOUT . Обычно для I IOUT установлено значение 100 мкА (ошибка I IOUT составляет ± 1% от 30 мкА до 300 мкА). В схеме на Рисунке 2 ток цепи обратной связи составляет 6 мкА (V FB / 200k), резистор R FA равен 10 кОм, а резистор R IN должен быть рассчитан для установки I IOUT • RFA = 825 мВ.

Без компенсации падения напряжения кабеля / провода максимальное изменение напряжения нагрузки, ΔV НАГРУЗКА , составляет 700 мВ (5 • 140 мОм) или погрешность 21,2% для выхода 3,3 В. LT6110 снижает ΔV НАГРУЗКА до 50 мВ при 25 ° C или до 1,5% погрешности. Это улучшение регулирования нагрузки на порядок.

Положение о прецизионной нагрузке

Небольшое улучшение регулирования нагрузки с помощью LT6110 не требует точной оценки R WIRE . Ошибка регулирования нагрузки является результатом двух ошибок: ошибки из-за сопротивления провода / кабеля и ошибки из-за схемы компенсации LT6110.Например, при использовании схемы на рис. 2, даже если ошибка вычисления R SENSE и R WIRE составляет 25%, LT6110 все равно снижает ошибку V LOAD до 6,25%.

Для точного регулирования нагрузки требуется точная оценка сопротивления между источником питания и нагрузкой. Если R WIRE , R SENSE и сопротивление кабельных разъемов и дорожек на печатной плате, последовательно соединенных с проводом, точно оценены, то LT6110 может с высокой степенью точности компенсировать широкий диапазон падений напряжения.

Используя LT6110, точную оценку R WIRE и прецизионную оценку R SENSE , ошибка компенсации ΔV LOAD может быть уменьшена, чтобы соответствовать погрешности напряжения регулятора на любой длине провода.

Заключение

Компенсатор падения напряжения кабеля / провода LT6110 улучшает регулирование напряжения удаленных нагрузок, где большой ток, длинные кабели и сопротивление в противном случае существенно повлияли бы на регулирование. Точное регулирование может быть достигнуто без добавления измерительных проводов, покупки резисторов Кельвина, использования большего количества меди или использования регуляторов точки нагрузки - общие недостатки других решений.Напротив, компенсаторные решения занимают мало места, сводя к минимуму сложность конструкции и стоимость компонентов.

Измерение падения напряжения и сопротивления

Измерение падения напряжения и сопротивления

Поиск и устранение неисправностей базовой электрической диагностики

Каждый раз, когда вы приближаетесь к поиску и устранению неисправностей электрической диагностики, полезно вернуться к основам. Как вы знаете, назначение напряжения в цепи - обеспечить необходимую силу тока для работы нагрузки.Когда ток проходит через нагрузку, он преобразуется в свет, тепло или электромагнитное движение. При измерении напряжения в цепи вы обнаружите, что после нагрузки (сопротивления) оно ниже, чем было до нагрузки. «Падение напряжения» или величина, на которую напряжение падает при прохождении через нагрузку, является показателем или мерой того, сколько электроэнергии было использовано при преобразовании в другую форму энергии (свет, тепло или электромагнитное движение).

Что мы проверяем? Причины многих распространенных проблем в цепи - обрыв, утечка тока или короткое замыкание.

Открытые схемы

Для протекания электричества цепь должна быть под напряжением (требуется напряжение) и находиться в замкнутом контуре.

Обрыв цепи приводит к прекращению работы компонентов или систем и возникает при перебоях в подаче электроэнергии. Обычно достаточно «разрыва», чтобы остановить поток электронов в цепи. Обрыв может быть обрывом провода, ослабленным соединителем или неисправным компонентом (обрыв «внутренней» цепи), в котором нет пути для прохождения тока между двумя точками в цепи.

Короткие замыкания

Нагрузкой можно назвать все, что вызывает сопротивление. Мы знаем, что на наших автомобилях это провода и устройства, такие как переключатели, диоды, лампы или двигатели и т. Д. Но сопротивление также может быть создано из-за частичного соединения, вызванного ослабленными клеммами, ослабленными соединениями или даже коррозией. Короткое замыкание - это ненормальное соединение между двумя точками цепи. Если это происходит, это может создать путь с низким сопротивлением, по которому может протекать чрезмерный ток, в результате чего системы или компоненты будут работать неправильно или даже перестать работать, потому что для работы нагрузки доступно меньшее напряжение.Если натертая проволока, трущаяся о металлический корпус, содержит только несколько жил, она все равно может пройти проверку на непрерывность. Но в то же время это может вызвать короткое замыкание, в результате чего предохранитель «перегорит» или периодически отключается.

Симптомами короткого замыкания могут быть: тусклый свет или даже нагревание проводов. Когда происходит короткое замыкание, ток электричества «сокращается» где-то в цепи. Как правило, это приводит к «сгоранию» предохранителя, поскольку он предназначен для защиты цепи.Сильный ток на землю вызывает перегорание предохранителей. Короткое замыкание может позволить току пройти в обход намеченной «нагрузки» (компонента, для работы которого предназначена схема). В худшем случае это может привести к повреждению электрической цепи. Это известно как «замыкание на землю».

Использование вольтметра

‘Series’ соединение VOM:

Вольтметр можно использовать для проверки питания нагрузки (фары и т. Д.), Подключив его последовательно с частью цепи питания и заземлением аккумуляторной батареи.Показание счетчика, равное напряжению батареи, указывает на целостность цепи. Это хороший первый шаг при устранении неполадок.

«Параллельное» соединение VOM:

Вольтметр может быть подключен параллельно или «поперек» различных частей подозрительного компонента или цепи. Падение напряжения - это способ определения или проверки величины напряжения (или потери) в этой части цепи.

Этот метод лучше, чем просто «проверка целостности (сопротивления)», потому что он проверяет цепь под нагрузкой во время ее работы.

Всегда проверяйте разъемы, которые являются частью схемы, с которой вы работаете, просто чтобы убедиться, что они чистые и правильно соединены. Если свет тусклый, начните с самой простой проверки: лампочки. Пока вы занимаетесь этим, не упускайте из виду возможные ошибки из-за прошлых ремонтов. Возможно, лампочка исправна, но ранее была установлена ​​не та лампочка. С помощью простой проверки электрического счетчика цепь под нагрузкой можно легко проверить на предмет любых нежелательных ограничений с помощью теста на падение напряжения.Падение напряжения - это способ определения или проверки величины напряжения, используемого в цепи. Помните, что один вольт - это величина электрического давления, необходимая для того, чтобы пропустить один ампер тока через один ом сопротивления.

Испытание на падение напряжения

Значение «падение напряжения» - это величина напряжения, потребляемого нагрузкой во время работы схемы. Сумма всех падений напряжения в цепи равна доступному напряжению. При испытании на падение напряжения необходимо проверить напряжение источника перед снятием показаний падения напряжения.Проверка падения напряжения выполняется при наличии тока в цепи. Другими словами, цепь должна быть активирована или включена при протекании тока. Вольтметр используется для измерения разности потенциалов между двумя точками. Падение напряжения - это разница в измеренном напряжении между любыми двумя разными точками полной цепи во время работы нагрузки. Измерение падения напряжения выполняется путем измерения напряжения перед входом в нагрузку и напряжения на выходе из нагрузки. Электропроводка и соединения цепи должны иметь небольшое сопротивление или вообще не иметь сопротивления, а все напряжение должно проходить через нагрузку.«Нагрузка» - это любое устройство, использующее энергию, такое как освещение, стартер, стеклоподъемники, звуковые сигналы, топливные форсунки и т. Д. Измерьте после нагрузки, и доступное напряжение ниже, чем до нагрузки.

Испытание на падение напряжения предоставляет метод определения величины напряжения, которое используется проводом или компонентом во время работы системы. Помните, что плохие соединения, ослабленные клеммы, обжим и / или коррозия соединений могут быть причиной того, что устройство не работает должным образом.Любое сопротивление в цепи снижает электрическое давление. Эти условия не могут быть обнаружены при измерении напряжения, если в цепи не приложена правильная нагрузка, т. Е. Фара включена и т. Д.

Испытания на падение напряжения используются для поиска компонентов или цепей с чрезмерным сопротивлением. Положительный вывод VOM должен быть подключен к цепи в направлении источника питания, а отрицательный вывод - к земле.

Когда вы помещаете вольтметр «поперек» или подключаете параллельно к проверяемой цепи, вы предоставляете другой путь для прохождения напряжения.Положительный провод должен быть подключен к цепи в направлении источника питания, а отрицательный провод - к земле. Приведите в действие или включите цепь. Напряжение всегда будет следовать по пути наименьшего сопротивления. Таким образом, если в цепи, которую вы тестируете, имеется чрезмерное сопротивление, ваш измеритель становится «путем наименьшего сопротивления» и будет давать показания напряжения.

При тестировании цепей вам часто нужно определять напряжения в различных точках. Падение напряжения может произойти в любой части цепи при ее работе.В зависимости от сопротивления каждая нагрузка будет иметь разное падение напряжения. Измеритель может указывать величину напряжения, используемого той частью цепи, которую вы тестируете. При проверке падения напряжения на нагрузке нагрузка использует большую часть доступного напряжения. Если в цепи возникает сопротивление, для работы нагрузки доступно меньшее напряжение. Если схема работает нормально, все напряжение будет поступать непосредственно на нагрузку, и ваш счетчик будет регистрировать приемлемые показания.

Падение напряжения - это величина потери или потребления электрического давления, когда напряжение проходит через нагрузку или сопротивление.Приемлемое показание для большинства цепей, кроме систем управления подачей топлива (форсунки, датчики и т. Д.), Составляет менее 0,400 вольт, хотя предпочтительнее 0,100 вольт или меньше. Некоторые схемы стартера могут допускать подачу напряжения до 0,500 вольт во время испытания на падение напряжения. Все, что выше этих значений, указывает на необходимость ремонта. При подозрении на неисправность следует проверить обе стороны цепи. Поскольку для схемы требуются источник, нагрузка и заземление, всегда проверяйте сторону заземления схемы. Возможный ремонт в этом случае обычно включает в себя очистку соединений от коррозии, ремонт неисправных клеммных обжимов, затяжку креплений и разъемов или обеспечение достаточного заземления для компонента.

падения напряжения - хорошо или плохо?

Испытания падения напряжения обычно выполняются, когда нагрузка не работает должным образом. Исходя из этого, можно предположить, что падение напряжения нехорошо. Но падение напряжения может быть хорошим или плохим; все зависит от того, где они происходят.

Очень важно хорошее падение напряжения. Без них нагрузки не пойдут. Доступное напряжение должно упасть на нагрузку, иначе она не сможет работать.

Высокие перепады напряжения позволят «упасть» доступному напряжению при высоком сопротивлении в другом месте цепи; это отнимает у нагрузки электрическую энергию.Высокое падение напряжения в цепи преобразует электрическую энергию в тепло.

У всего есть сопротивление

Поймите, что сопротивление и непрерывность - противоположности. Мультиметр измеряет сопротивление в омах; он не может измерить непрерывность. Когда сопротивление невелико, существует большая преемственность. Итак, когда есть большое сопротивление, мало преемственности. Одним из важных измерений, которое можно выполнить с помощью мультиметра, является измерение сопротивления.Провода, соединители и контакты переключателя, составляющие цепь, имеют некоторое сопротивление. В нормально работающей цепи нормальное сопротивление достаточно мало, чтобы не мешать нагрузке работать должным образом. Если вы попытаетесь измерить сопротивление компонента в работающей цепи, вы получите ложные показания и можете повредить мультиметр. Отсоедините компонент, а затем измерьте сопротивление. Нежелательное или чрезмерное сопротивление в цепи снижает количество доступной электрической энергии, подаваемой на нагрузку.Функция омметра цифрового мультиметра работает от внутренней батареи. Он используется для подачи небольшого напряжения на схему или компонент и измерения силы тока, протекающего через него, а затем для отображения результатов в виде сопротивления.

На рисунке выше показание выше, чем указано в спецификации, указывает на неисправный компонент. Если цепь имеет чрезмерное сопротивление, это препятствует тому, чтобы провод или компонент пропускали достаточный ток в условиях высокой нагрузки. Сопротивление может быть вызвано коррозией, ослабленными контактами проводки, ямками на контактах реле и другими физическими повреждениями.Эти условия могут привести к измерениям постоянного или даже переменного сопротивления. Чрезмерное падение напряжения, вызванное высоким сопротивлением, можно определить по неработающим компонентам, более медленным, чем обычно, оборотам электродвигателя, или даже по тусклым или прерывистым мерцаниям ламп.

Для измерения сопротивления компонента не следует включать его в цепь. Если вы попытаетесь измерить сопротивление компонента в цепи, вы получите ложные показания (даже если источник питания отключен), и вы можете повредить мультиметр.Отсоедините компонент, а затем измерьте сопротивление.

При проверке сопротивления важно знать, каким должно быть значение сопротивления проверяемого компонента. В идеале падение напряжения на нагрузке должно быть таким же, как и напряжение на нагрузке. В этом случае падение напряжения хорошее. Падение напряжения на нагрузке часто бывает ниже доступного. Это не проблема, пока падает напряжение, достаточное для работы нагрузки.Если падение напряжения на нагрузке намного ниже доступного напряжения, то нагрузка не будет работать должным образом. Это указывает на то, что где-то в цепи наблюдается чрезмерное падение напряжения, что лишает нагрузку необходимой мощности.

Всегда ли практично тестировать прямо под нагрузкой?

Нет, у вас не всегда может быть прямой доступ к нагрузке. Например, вы не можете подключить провода измерителя к клеммам топливного насоса в баке. Вы можете выполнить проверку падения напряжения только на тех частях цепи, которые доступны для проводов вашего измерителя.Тестирование переключателей или реле - еще одно распространенное применение тестирования сопротивления. Когда напряжение источника для компонента низкое из-за неисправного переключателя, вы должны проверить каждую из возможных неисправностей с помощью теста падения напряжения. При проверке переключателя используйте тест на падение напряжения. Падение напряжения на переключателе никогда не должно превышать 0,300 вольт (300 мВ).

Всегда проверяйте ESM

В некоторых цепях транспортного средства может быть намеренно установлен резистор для уменьшения напряжения и тока, доступных для нагрузки.Примеры включают реостат, который затемняет приборную панель, балластные резисторы в некоторых цепях топливных форсунок и резисторы двигателя, используемые для ограничения скорости нагнетательного вентилятора и электрического топливного насоса. Убедитесь, что вы знаете свою схему и определите любое «преднамеренное» падение напряжения, проверив конструкцию схемы на электрической схеме в ESM.

Осень 2011 г. Авторские права © 2011 Nissan North America, Inc.

Содержание


Измерение внутреннего сопротивления батарей

Добавлено в избранное Любимый 7

Внутреннее сопротивление

При проектировании схемы с аккумулятором мы часто предполагаем, что аккумулятор является идеальным источником напряжения.Это означает, что независимо от того, какую нагрузку мы прилагаем к аккумулятору, напряжение на выводах источника всегда остается неизменным.

Если мы моделируем эту батарею как идеальный источник напряжения, изменение значения R L не влияет на напряжение между выводами батареи

На самом деле несколько факторов могут ограничить способность батареи действовать как идеальный источник напряжения. Размер батареи, химические свойства, возраст и температура - все это влияет на величину тока, которую батарея может выдавать.В результате мы можем создать лучшую модель батареи с идеальным источником напряжения и последовательным резистором .

Батареи можно смоделировать как идеальный источник напряжения с последовательным резистором (обозначенным R I )

Мы можем измерить напряжение аккумулятора на его выводах без подключенной нагрузки. Это известно как напряжение холостого хода OC ).

Измерение напряжения щелочного элемента AA без нагрузки

Обратите внимание, что, поскольку через внутренний резистор не течет ток, падение напряжения на нем равно 0 В.Следовательно, можно предположить, что V OC равно напряжению идеального источника напряжения в аккумуляторе.

Если мы подключим нагрузку к аккумулятору, напряжение на выводах упадет.

Здесь мы измеряем падение напряжения на резисторе 4 Ом

Это падение напряжения вызвано внутренним сопротивлением батареи. Мы можем рассчитать внутреннее сопротивление, если снимем показания напряжения холостого хода и напряжения на клеммах батареи с подключенной нагрузкой.

Для начала создадим схему, показывающую нашу схему.

Вот наша схема. Мы хотим рассчитать R I .

Мы можем подключить измеренное нами напряжение под нагрузкой (V L ) и значение резистора (R L ) в закон Ома, чтобы получить ток, протекающий по цепи (I).

Нам также нужно получить напряжение на внутреннем резисторе. Мы можем сделать это, используя закон напряжения Кирхгофа. Упрощенно для этой схемы, мы можем сказать, что падение напряжения на обоих резисторах должно составлять в сумме напряжение идеального источника напряжения.

Теперь, когда мы знаем падение напряжения на внутреннем резисторе и ток через него, мы можем снова использовать закон Ома, чтобы найти его сопротивление.

Из этого видно, что внутреннее сопротивление (в данный момент) элемента AA составляет 0,273 Ом .

ПРИМЕЧАНИЕ : С помощью этого метода мы можем только сделать снимок внутреннего сопротивления. Внутреннее сопротивление может варьироваться в зависимости от возраста батареи и температуры. Через 10 минут значение сопротивления может измениться! Обычная щелочная батарея AA может иметь где-то от 0.Внутреннее сопротивление 1 Ом и 0,9 Ом.


← Предыдущая страница
Введение

Что происходит, когда вы прикладываете нагрузку к бесщеточному генератору переменного тока? Какие эффекты? - Welland Power

Что происходит, когда вы прикладываете нагрузку к бесщеточному генератору переменного тока?

Когда вы прикладываете нагрузку к генератору переменного тока, он реагирует падением напряжения на клеммах. И наоборот, снятие некоторой нагрузки приведет к увеличению напряжения на клеммах генератора.Величина падения зависит от ключевых факторов, таких как конструкция генератора переменного тока, его составные части, его система возбуждения (например, шунт, вспомогательная обмотка и PMG) и его АРН.

Если генератор переменного тока подключен к дизельному двигателю, двигатель также будет реагировать на приложение нагрузки, и это будет влиять на всю систему дизельного генератора.

Когда на генератор переменного тока подается нагрузка, увеличение тока вызывает снижение напряжения на клеммах главного статора и генератора.Это падение напряжения называется «переходным падением напряжения». Затем система возбуждения пытается вернуть напряжение в предварительно установленное установившееся состояние.

Регистрируя снижение напряжения через подключение к клеммам генератора, АРН реагирует увеличением тока возбуждения на статор возбудителя, который, в свою очередь, увеличивает напряжение на клеммах генератора.

В отличие от приложения нагрузки к двигателю с фиксированной частотой вращения, при котором вы обычно слышите реакцию двигателя, провал напряжения генератора обычно виден только с помощью измерительного оборудования, такого как мультиметр, или по показаниям с панели управления генератора.

В ситуациях, когда прилагаемая нагрузка велика, напряжение может значительно упасть, и эффект будет заметен. Освещение, подключенное к нагрузке, может мерцать. Чувствительное электронное оборудование может выключиться или выйти из строя.

Можете ли вы оценить ожидаемое падение напряжения?

Вот график переходного провала напряжения на большом генераторе Stamford 1000 кВА, работающем на частоте 50 Гц. Это кривая пуска с заторможенным ротором для HCI634J, который имеет систему возбуждения PMG.

КВА, которую вы пытаетесь подать на генератор переменного тока по горизонтальной оси X, и результирующее падение напряжения по вертикальной оси Y.5 изогнутых линий представляют различные напряжения, при которых может работать генератор переменного тока. Итак, для этого генератора переменного тока, работающего при 400 В, если мы приложим нагрузку 1000 кВА за один шаг, мы получим падение напряжения на 16%. Вы можете проверить это, найдя 1000 кВА на горизонтальной оси, проследив за ней до третьей изогнутой линии (которая является линией 400 В), а затем прочитав это по вертикальной оси, где вы должны получить 16%.

В этом случае мы работали при 400 В, поэтому мы взяли бы 16% от наших 400 В, что оставило бы нам 336 В.Это предполагает, что частота вращения двигателя не упала более чем на 4%, тогда вы должны допустить дополнительное падение напряжения.

По мере того, как частота вращения двигателя падает, частота питания также падает, поскольку генератор переменного тока и двигатель соединены вместе (один подшипник или сдвоенный подшипник), они оба должны вращаться с одинаковой скоростью. Таким образом, для приведенного выше примера с частотой 50 Гц, если частота вращения двигателя упадет с 1500 об / мин на 4% до 1440 об / мин, частота также упадет с 50 до 48 Гц.

Регулируемый повышающий преобразователь DC-DC понижает напряжение при приложении нагрузки.: AskElectronics

[ОБНОВЛЕНИЕ]

Вчера вечером брал его в класс, и мы с моим профессором начали устранение неполадок. Он не думал, что это проблема с преобразователем, и поэтому мы начали изучать схему. После некоторых проверок и других тестов мы обнаружили некоторые сомнительные области, очистили некоторые перемычки и т. Д. Не уверен, какой из них это сделал, но после этого все заработало! Должно было быть что-то, что неправильно заземляло или вызывало что-то, что продолжало понижать выход до ~ 3 В.

[/ ОБНОВЛЕНИЕ]

Я хочу поблагодарить всех за отличные ответы! Клянусь, иногда я надеюсь, что мои схемы не работают, потому что в конечном итоге я учусь в 10 раз больше, задавая вопросы, чем если бы я понял все правильно с первого раза.

Извините, у меня нет схемы, чтобы показать, но в основном у меня есть регулируемый повышающий преобразователь постоянного тока (характеристики ниже), который я использую для питания микроконтроллера PICAXE и L293D (только логический блок) от одной литий-ионной батареи. В настоящее время он питает только микроконтроллер и L293D.Я не подключал выходной блок к L293D.

Я подключил аккумулятор к преобразователю и установил на выходе значение 5 В (+/- 0,05 В). Когда я подключаю выход к своей схеме, напряжение падает до ~ 2,85 В.

Я понимаю, что мало что можно сформулировать без рассмотрения моей точной схемы, но мне интересно, есть ли что-нибудь вообще, что может вызвать это? Пока я пишу это и просматриваю некоторые спецификации, это переключаемый выход с частотой 50 Гц. У меня есть два конденсатора на выходе преобразователя: один электролитический на 1000 мкФ и один керамический на 100 нФ, а также керамический на 100 мкФ на V + / V- на MCU и L293D.Может ли это вызывать какие-либо проблемы?

Характеристики:

  • Wide Входное напряжение: 3–30 В

  • Выходное напряжение: 4-35 В (регулируемое)

  • Выходной ток: номинальный ток 3A MAX (требуется радиатор)

  • Преобразование КПД: до 92% (чем выше выходное напряжение, тем выше КПД)

  • Частота переключения: 50 кГц

  • Выпрямитель: несинхронное выпрямление

  • Защита от короткого замыкания: ограничение тока, с момента восстановления

  • Рабочая температура: Промышленный класс (от -40 ℃ до +85 ℃) (выходная мощность 10 Вт или меньше)

  • Повышение температуры при полной нагрузке: 40 ℃

  • Регулировка нагрузки: ± 0.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *