Как работает реле регулятор: Реле регулятор напряжения: стабильность напряжения бортовой электросети — Официальная продажа грузовиков MAN и Mercedes, а также полуприцепов Wielton и Shmitz по России

Содержание

пошаговая инструкция по установке в авто, схема и видео

В зависимости от устройства и принципа работы реле-регуляторы напряжения генератора в автомобиле делятся на несколько видов: встроенные, внешние, трехуровневые и другие. Теоретически такой прибор можно сделать и самостоятельно, самый простой в плане реализации и дешевый вариант — использовать шунтирующее устройство.

Содержание

Открытьполное содержание

[ Скрыть]

Назначение реле-регулятора

Реле-регулятор напряжения генератора предназначен для стабилизации тока в установке. При функционировании двигателя вольтаж в электрической системе автомобиля должен быть на одном уровне. Но поскольку коленвал вращается с разной скоростью и обороты мотора неодинаковы, генераторный узел вырабатывает разное напряжение. Без регулировки этого параметра могут произойти сбои в функционировании электрооборудования и приборов машины.

Взаимосвязь источников тока авто

В любом автомобиле используется два источника питания:

Аккумуляторная батарея — требуется для запуска силового агрегата и первичного возбуждения генераторной установки. АКБ расходует и накапливает энергию при подзарядке.
Генератор. Предназначен для питания и нужен для того, чтобы генерировать энергию независимо от оборотов. Устройство позволяет восполнить заряд батареи при работе на повышенных оборотах.

В любой электросети оба узла должны быть рабочими. Если генератор постоянного тока выходит из строя, аккумулятор проработает не более двух часов. Без АКБ не заведется силовой агрегат, который приводит в движение ротор генераторной установки.

Канал «LR West» рассказал о неисправностях электросетей в автомобилях Лэнд Ровер, а также о взаимосвязи АКБ и генераторов.

Задачи регулятора напряжения

Задачи, которые выполняет электронное регулируемое устройство:

изменение значения тока в обмотке возбуждения;
возможность выдержать диапазон от 13,5 до 14,5 вольт в электросети, а также на клеммных выводах АКБ;
отключение питания обмотки возбуждения при выключенном силовом агрегате;
функция подзарядки аккумулятора.

«Народный автоканал» подробно рассказал о назначении, а также о задачах, которые выполняет регуляторное устройство напряжения в авто.

Разновидности реле-регуляторов

Есть несколько видов автомобильных реле-регуляторов:

внешние — этот тип реле позволяет увеличить ремонтопригодность генераторного узла;
встроенные — устанавливаются в пластину выпрямительного устройства либо щеточный узел;
изменяющиеся по минусу — оснащаются дополнительным кабелем;
регулирующиеся по плюсу — характеризуются более экономичной схемой подключения;
для установки в агрегаты переменного тока — напряжение не может регулироваться при подаче на обмотку возбуждения, поскольку она установлена в генератор;
для устройств постоянного тока — реле-регуляторы имеют функцию отсечения аккумулятора при незапущенном двигателе;
двухуровневые реле — сегодня практически не используются, в них регулировка осуществляется пружинками и рычажком;
трехуровневые — оснащаются схемой сравнивающего модуля, а также сигнализатором согласования;
многоуровневые — оборудуются 3-5 добавочными резисторными элементами, а также системой контроля;
транзисторные образцы — на современных транспортных средствах не применяются;
релейные устройства — характеризуются более улучшенной обратной связью;
релейно-транзисторные — обладают универсальной схемой;
микропроцессорные реле — характеризуются небольшими размерами, а также возможностью плавного изменения нижнего либо верхнего порога срабатывания;
интегральные — устанавливаются в держатели щеток, поэтому при их износе меняются.

Реле-регуляторы постоянного тока

В таких агрегатах схема подключения выглядит более сложной. Если машина стоит и двигатель не запущен, генераторный узел должен быть отключен от аккумулятора.

При выполнении испытания реле необходимо удостовериться в наличии трех опций:

отсечка батареи при стоянке транспортного средства;
ограничение максимального параметра тока на выходе агрегата;
возможность изменения параметра напряжения для обмотки.

Реле-регуляторы переменного тока

Такие устройства характеризуются более упрощенной схемой проверки. Автовладельцу необходимо произвести диагностику величины напряжения на обмотке возбуждения, а также на выходе агрегата.

Если в автомобиле установлен генератор переменного тока, то запустить двигатель «с толкача» не получится, в отличие от агрегата постоянного тока.

Встроенные и внешние реле-регуляторы

Процедура изменения величины напряжения производится устройством в определенном месте монтажа. Соответственно, встроенные регуляторы осуществляют воздействие на генераторный узел. А внешний тип реле не связан с ним и может подключаться к катушке зажигания, тогда его работа будет направлена только на изменение напряжения на данном участке. Поэтому перед выполнением диагностики автовладелец должен убедиться, что деталь подключена правильно.

Канал «Sovering TVi» подробно рассказал о предназначении, а также принципе действия данного типа устройств.

Двухуровневые

Принцип действия таких устройств заключается в следующем:

Ток проходит через реле.
В результате образования магнитного поля рычаг притягивается.
В качестве сравнивающего элемента используется пружинка, обладающая конкретным усилием.
Когда напряжение увеличивается, контактные элементы размыкаются.
На обмотку возбуждения подается меньший ток.

В автомобилях ВАЗ для регулирования ранее использовались механические двухуровневые устройства. Главный недостаток заключался в быстром износе конструктивных компонентов. Поэтому вместо механических на эти модели машин стали устанавливать электронные регуляторы.

В основе таких деталей использовались:

делители напряжения, которые собирались из резисторных элементов;
в качестве задающей детали применялся стабилитрон.

Из-за сложной схемы подключения и неэффективного контроля уровня напряжения такой тип устройств стал использоваться реже.

Трехуровневые

Данный тип регуляторов, как и многоуровневые, являются более усовершенствованными:

Напряжение подается с генераторного устройства на специальную схему и проходит через делитель.
Полученные данные обрабатываются, фактический уровень напряжения сравнивается с минимальным и максимальным значением.
Импульс рассогласования изменяет параметр тока, который подается на обмотку возбуждения.

Трехуровневые устройства с частотной модуляцией не имеют сопротивлений, но частота срабатывания электронного ключа в них выше. Для управления применяются специальные логические схемы.

Управление по минусу и плюсу

Схемы по отрицательному и положительному контактам отличаются только подсоединением:

при установке в разрыв плюса одна щетка соединяется с массой, а вторая идет на клемму реле;
если реле устанавливается в разрыв минуса, то один щеточный элемент должен быть подключен к плюсу, а второй — непосредственно на реле.

Но во втором случае появится еще один кабель. Это связано с тем, что данные модули реле относятся к классу приспособлений активного типа. Для его функционирования потребуется отдельное питание, поэтому плюс подключается индивидуально.

Фотогалерея «Виды реле-регулятора напряжения генератора»

В данном разделе представлены фото некоторых видов устройства.

Принцип работы реле-регулятора

Наличие встроенного резисторного устройства, а также специальных схем обеспечивает возможность регулятора сравнивать параметр напряжения, которое вырабатывает генератор. Если значение слишком высокое, то регулятор отключается. Это позволяет не допустить перезаряда АКБ и выхода из строя электрооборудования, которое питается от сети. Неполадки в работе устройства приведут к поломке аккумулятора.

Переключатель зима и лето

Генераторное устройство работает стабильно независимо от температуры окружающей среды и сезона. Когда его шкив приводится в движение, происходит выработка тока. Но в холодное время года внутренние конструктивные элементы батареи могут примерзать. Поэтому заряд АКБ восстанавливается хуже, чем в жару.

Переключатель для изменения сезона работы располагается на корпусе реле. Некоторые модели оснащаются специальными разъемами, их надо найти и подсоединить провода в соответствии со схемой и обозначениями, нанесенными на них. Сам переключатель представляет собой устройство, благодаря которому уровень напряжения на выводах батареи можно увеличить до 15 вольт.

Как снимать реле-регулятор?

Снятие реле допускается только после отключения клемм от АКБ.

Чтобы произвести демонтаж устройства своими руками, потребуется отвертка с крестовым или плоским наконечником. Все зависит от болта, который крепит регулятор. Генераторный узел, а также приводной ремень демонтировать не нужно. От регулятора отсоединяется кабель и выкручивается болт, который его крепит.

Пользователь Виктор Николаевич подробно рассказал о демонтаже регуляторного механизма и его последующей замене на авто.

Признаки неисправности

«Симптомы», в результате которых потребуется проверить или произвести ремонт регуляторного устройства:

при активации зажигания на контрольном щитке появляется световой индикатор разряженного аккумулятора;
значок на приборной панели не пропадает после запуска двигателя;
яркость свечения оптики может быть слишком низкой и увеличиваться при повышении оборотов коленвала и нажатии на педаль газа;
силовой агрегат машины с трудом запускается с первого раза;
АКБ автомобиля часто разряжается;
при увеличении числа оборотов ДВС более двух тысяч в минуту лампочки на контрольном щитке отключаются автоматически;
динамические свойства транспортного средства снижаются, что особенно явно проявляется на повышенных оборотах коленвала;
возможно закипание аккумулятора.

Возможные причины неисправностей и последствия

Необходимость ремонта реле-регулятора напряжения генератора возникнет при таких проблемах:

межвитковое замыкание обмоточного устройства;
короткое замыкание в электроцепи;
поломка выпрямительного элемента в результате пробоя диодов;
ошибки, допущенные при подключении генераторного агрегата к выводам АКБ, переплюсовка;
попадание воды или другой жидкости внутрь корпуса регуляторного устройства, к примеру, в высокую влажность на улице или при мойке авто;
механические неисправности устройства;
естественный износ элементов конструкции, в частности, щеток;
низкое качество использующегося устройства.

В результате неисправности последствия могут быть серьезными:

Высокое напряжение в электросети автомобиля приведет к поломке электрооборудования. Из строя может выйти микропроцессорный блок управления машиной. Поэтому не допускается отключение клеммных зажимов АКБ при запущенном силовом агрегате.
Перегрев обмоточного устройства в результате внутреннего замыкания. Ремонт будет дорогостоящим.
Поломка щеточного механизма приведет к неисправности генераторного агрегата. Узел может заклинить, возможен обрыв приводного ремешка.

Пользователь Сникерсон рассказал о диагностике регуляторного механизма, а также о причинах его выхода из строя на автомобилях.

Диагностика реле-регулятора

Проверять работу регуляторного устройства необходимо с помощью тестера — мультиметра. Его предварительно надо настроить в режим вольтметра.

Встроенного

Данный механизм обычно встроен в щеточный узел генераторного агрегата, поэтому потребуется уровневая диагностика устройства.

Проверка выполняется так:

Производится демонтаж защитной крышки. С помощью отвертки или гаечного ключа ослабляется щеточный узел, его необходимо вывести наружу.
Проверяется износ щеточных элементов. Если их длина составляет менее 5 мм, то замена производится обязательно.
Проверка генераторного устройства с использованием мультиметра выполняется вместе с АКБ.
Отрицательный кабель от источника тока замыкается на соответствующую пластину регуляторного устройства.
Положительный контакт от зарядного оборудования либо аккумулятора соединяется с таким же выходом на разъеме реле.
Затем мультиметр выставляется в рабочий диапазон от 0 до 20 вольт. Щупы устройства соединяются со щетками.

В рабочем диапазоне от 12,8 до 14,5 вольт между щеточными элементами должно быть напряжение. Если параметр увеличивается более чем на 14,5 В, то стрелка тестера должна упасть на ноль.

При диагностике встроенного реле-регулятора напряжения генератора допускается применение контрольной лампочки. Источник освещения должен включаться при определенном интервале напряжения и гаснуть, если этот параметр увеличивается больше необходимого значения.

Кабель, который управляет тахометром, надо прозвонить посредством тестера. На дизельных автомобилях этот проводник обозначается W. Уровень сопротивления провода должен составить примерно 10 Ом. Если этот параметр падает, это говорит о том, что проводник пробит и требует замены.

Выносного

Метод диагностики такого типа устройств осуществляется аналогично. Единственное отличие заключается в том, что реле-регулятор не требуется снимать и извлекать из корпуса генераторного агрегата. Произвести диагностику устройства можно при запущенном силовом агрегате, меняя обороты коленчатого вала с низких на средние и на высокие. При повышении их числа необходимо активировать оптику, в частности, дальнее освещение, а также магнитолу, печку и другие потребители.

Канал «AvtotechLife» рассказал о самостоятельной диагностике регуляторного устройства, а также об особенностях выполнения этой задачи.

Самостоятельное подключение реле-регулятора в бортовую сеть генератора (пошаговая инструкция)

При установке нового регуляторного устройства надо учесть следующие моменты:

Перед выполнением задачи обязательно производится диагностика целостности, а также надежности контактов. Речь идет о кабеле, идущем от кузова транспортного средства к корпусу генераторной установки.
Затем выполняется подключение клеммного зажима Б регуляторного элемента к положительному контакту генераторного агрегата.
При выполнении соединения скрутки проводов использовать не рекомендуется. Они греются и становятся непригодными через год эксплуатации. Следует применять пайку.
Штатный проводник рекомендуется заменить проводом, сечение которого составляет не меньше 6 мм2. Особенно если вместо заводского генератора устанавливается новый, который рассчитан на работу в условиях тока выше 60 А.
Наличие амперметра в цепи генератор-АКБ позволяет определить мощность источников питания в конкретное время.

Схема подключения регулятора выносного

Схема подключения выносного типа устройств

Данное устройство устанавливается после того, как будет определен провод, в разрыв которого он подключится:

В старых версиях Газелей и РАФ применяются механизмы 13.3702. Они выполнены в металлическом или полимерном корпусе и оснащаются двумя контактными элементами и щетками. Их рекомендуется подключать в отрицательный разрыв цепи, выходы обычно обозначены. Положительный контакт берется с катушки зажигания. А выход Ш реле подключается к свободному контакту на щетках.
В автомобилях ВАЗ используются устройства 121. 3702 в черном либо белом корпусе, есть также двойные модификации. В последних при поломке одной из деталей второй регулятор останется рабочим, но на него надо переключиться. Устройство устанавливается в разрыв положительной цепи клеммой 15 к контакту катушки Б-ВК. Со щетками соединяется проводник под номером 67.

В более новых версиях ВАЗ реле устанавливаются в щеточный механизм и соединяются с выключателем зажигания. Если автовладельцем производится замена штатного агрегата на узел переменного тока, то подключение должно выполняться с учетом нюансов.

Подробнее о них:

Необходимость фиксации агрегата к корпусу транспортного средства определяется автовладельцем самостоятельно.
Вместо плюсового выхода здесь используется контакт В либо В+. Он должен быть подключен к электросети авто через амперметр.
Выносной тип устройств в таких авто обычно не применяется, а встроенные регуляторы уже интегрированы в щеточный механизм. От него идет один кабель, обозначающийся как D или D+. Он должен подключаться к выключателю зажигания.

В автомобилях с дизельными двигателями генераторный узел может оснащаться выходом W — он подключается к тахометру. Этот контакт можно игнорировать, если агрегат ставится на бензиновую модификацию авто.

Пользователь Николай Пуртов подробно рассказал об установке и подключении выносного типа устройств на автомобиль.

Проверка подключения

Мотор обязательно должен запускаться. А уровень напряжения в электросети авто будет контролироваться в зависимости от количества оборотов.

Возможно, после монтажа и подключения нового генераторного устройства автовладелец столкнется с трудностями:

при активации силового агрегата генераторный узел запускается, замер величины напряжения производится на любых оборотах;
а после отключения зажигания мотор транспортного средства работает и не глушится.

Решить проблему можно путем отключения кабеля возбуждения, только после этого двигатель остановится.

Глушение мотора может произойти при отпускании сцепления с нажатием на педаль тормоза. Причина неисправности заключается в остаточной намагниченности, а также постоянном самовозбуждении обмотки агрегата.

Чтобы не столкнуться с такой проблемой в дальнейшем, в разрыв возбуждающего кабеля можно добавить источник освещения:

лампочка будет гореть при отключенном генераторе;
когда происходит запуск агрегата, индикатор тухнет;
величина тока, которая проходит через источник освещения, будет недостаточной для возбуждения обмотки.

Канал «Altevaa TV» рассказал о проверке подключения регуляторного устройства после подсоединения в 6-вольтовую сеть мотоцикла.

Советы по увеличению срока службы реле-регулятора

Чтобы не допустить быстрого выхода из строя регуляторного устройства, необходимо придерживаться нескольких правил:

Нельзя допускать сильного загрязнения генераторной установки. Время от времени следует выполнять визуальную диагностику состояния устройства. При серьезных загрязнениях производится снятие агрегата и его очистка.
Периодически следует проверять натяжение приводного ремешка. Если потребуется, производится его натяжка.
Рекомендуется следить за состоянием обмоток генераторного агрегата. Нельзя допускать их потемнения.
Надо проверять качество контакта на управляющем кабеле регуляторного механизма. Не допускается наличие окислений. При их появлении производится очистка проводника.
Периодически следует диагностировать уровень напряжения в электросети авто с заведенным и заглушенным двигателем.

Сколько стоит реле-регулятор?

Стоимость устройства зависит от производителя и типа регулятора.

Наименование	Цена, руб
Для автомобилей Рено	2000
Для Тойоты	1000-4500
Для Мазды (от 2012 года выпуска)	16000
Цены актуальны для трех регионов: Москва, Челябинск, Краснодар

Можно ли сделать регулятор своими руками?

Пример рассмотрен на регуляторном механизме для скутера. Основной нюанс заключается в том, что для корректной работы потребуется разбор генераторного агрегата. Отдельным проводником необходимо вывести кабель массы. Сборка устройства осуществляется по схеме однофазного генератора.

Алгоритм действий:

Выполняется разбор генераторного агрегата, с мотора скутера снимается статорный элемент.
Слева вокруг обмоток располагается масса, ее надо выпаять.
Вместо нее производится пайка отдельного кабеля для обмотки. Затем данный контакт выводится наружу. Этот проводник будет одним концом обмотки.
Выполняется обратная сборка генераторного устройства. Эти манипуляции осуществляются для того, чтобы с агрегата выходило два кабеля. Они будут использоваться.
Затем к полученным контактам выполняется подсоединение шунтирующего устройства. На завершающем этапе к положительной клемме аккумулятора подключается желтый кабель от старого реле.

Видео «Наглядное руководство по сборке самодельного регулятора»

Пользователь Андрей Чернов наглядно показал, как самостоятельно сделать реле для генераторного агрегата автомобиля ВАЗ 2104.

Загрузка .

Как работает регулятор напряжения генератора автомобиля

Реле-регулятор напряжения генератора — это неотъемлемая часть системы электрооборудования любого автомобиля. С его помощью производится поддержка напряжения в определенном диапазоне значений. В данной статье вы узнаете о том, какие конструкции регуляторов существуют на данный момент, в том числе будут рассмотрены механизмы, давно не используемые.

Основные процессы автоматического регулирования

Совершенно неважно, какой тип генераторной установки используется в автомобиле. В любом случае он имеет в своей конструкции регулятор. Система автоматического регулирования напряжения позволяет поддерживать определенное значение параметра, независимо от того, с какой частотой вращается ротор генератора. На рисунке представлен реле-регулятор напряжения генератора, схема его и внешний вид.

Также можно сделать вывод о том, что регулирование напряжения осуществляется путем уменьшения силы тока, подаваемого на обмотку ротора, при повышении скорости вращения.

Что такое генератор

Любой автомобильный генератор состоит из нескольких частей:

1. Ротор с обмоткой возбуждения, вокруг которой при работе создается электромагнитное поле.

2. Статор с тремя обмотками, соединенными по схеме «звезда» (с них снимается переменное напряжение в интервале от 12 до 30 Вольт).

3. Кроме того, в конструкции присутствует трехфазный выпрямитель, состоящий из шести полупроводниковых диодов. Стоит заметить, что реле-регулятор напряжения генератора ВАЗ 2107 (инжектор или карбюратор в системе впрыска) одинаков.

Но работать генератор без устройства регулирования напряжения не сможет. Причина тому — изменение напряжения в очень большом диапазоне. Поэтому необходимо использовать систему автоматического регулирования. Она состоит из устройства сравнения, управления, исполнительного, задающего и специального датчика.

Основной элемент — это орган регулирования. Он может быть как электрическим, так и механическим.

Работа генератора

Когда начинается вращение ротора, на выходе генератора появляется некоторое напряжение. А подается оно на обмотку возбуждения посредством органа регулировки. Стоит также отметить, что выход генераторной установки соединен напрямую с аккумуляторной батареей. Поэтому на обмотке возбуждения напряжение присутствует постоянно. Когда увеличивается скорость ротора, начинает изменяться напряжение на выходе генераторной установки. Подключается реле-регулятор напряжения генератора Valeo или любого другого производителя к выходу генератора.

Вследствие этого на выходе генераторной установки производится уменьшение напряжения. Аналогичным образом производится повышение упомянутого параметра в случае снижения скорости ротора.

Двухуровневые регуляторы

Двухуровневая система автоматического регулирования состоит из генератора, выпрямительного элемента, аккумуляторной батареи. В основе лежит электрический магнит, его обмотка соединена с датчиком. Задающие устройства в таких типах механизмов очень простые. Это обычные пружины. В качестве сравнивающего устройства применяется небольшой рычаг. Он подвижен и производит коммутацию. Исполнительным устройством является контактная группа. Орган регулировки — это постоянное сопротивление. Такой реле-регулятор напряжения генератора, схема которого приведена в статье, очень часто используется в технике, хоть и является морально устаревшим.

Работа двухуровневого регулятора

При работе генератора на выходе появляется напряжение, которое поступает на обмотку электромагнитного реле. При этом возникает магнитное поле, с его помощью притягивается плечо рычага. На последний действует пружина, она используется как сравнивающее устройство. Если напряжение становится выше, чем положено, контакты электромагнитного реле размыкаются. При этом в цепь включается постоянное сопротивление. На обмотку возбуждения подается меньший ток. По подобному принципу работает реле-регулятор напряжения генератора ВАЗ 21099 и других автомобилей отечественного и импортного производства. Если же на выходе уменьшается напряжение, то производится замыкание контактов, при этом изменяется сила тока в большую сторону.

Электронный регулятор

У двухуровневых механических регуляторов напряжения имеется большой недостаток — чрезмерный износ элементов. По этой причине вместо электромагнитного реле стали использовать полупроводниковые элементы, работающие в ключевом режиме. Принцип работы аналогичен, только механические элементы заменены электронными. Чувствительный элемент выполнен на делителе напряжения, который состоит из постоянных резисторов. В качестве задающего устройства используется стабилитрон.

Современный реле-регулятор напряжения генератора ВАЗ 21099 является более совершенным устройством, надежным и долговечным. На транзисторах функционирует исполнительная часть устройства управления. По мере того как изменяется напряжение на выходе генератора, электронный ключ замыкает или размыкает цепь, при необходимости подключают добавочное сопротивление. Стоит отметить, что двухуровневые регуляторы являются несовершенными устройствами. Вместо них лучше использовать более современные разработки.

Трехуровневая система регулирования

Качество регулирования у таких конструкций намного выше, нежели у рассмотренных ранее. Ранее использовались механические конструкции, но сегодня чаще встречаются бесконтактные устройства. Все элементы, используемые в данной системе, такие же, как и у рассмотренных выше. Но отличается немного принцип работы. Сначала подается напряжение посредством делителя на специальную схему, в которой происходит обработка информации. Установить такой реле-регулятор напряжения генератора («Форд Сиерра» также может оснащаться подобным оборудованием) допустимо на любой автомобиль, если знать устройство и схему подключения.

Здесь происходит сравнение действительного значения с минимальным и максимальным. Если напряжение отклоняется от того значения, которое задано, то появляется определенный сигнал. Называется он сигналом рассогласования. С его помощью производится регулирование силы тока, поступающего на обмотку возбуждения. Отличие от двухуровневой системы в том, что имеется несколько добавочных сопротивлений.

Современные системы регулирования напряжения

Если реле-регулятор напряжения генератора китайского скутера двухуровневый, то на дорогих автомобилях используются более совершенные устройства. Многоуровневые системы управления могут содержать 3, 4, 5 и более добавочных сопротивлений. Существуют также следящие системы автоматического регулирования. В некоторых конструкциях можно отказаться от использования добавочных сопротивлений.

Вместо них увеличивается частота срабатывания электронного ключа. Использовать схемы с электромагнитным реле попросту невозможно в следящих системах управления. Одна из последних разработок — это многоуровневая система управления, которая использует частотную модуляцию. В таких конструкциях необходимы добавочные сопротивления, которые служат для управления логическими элементами.

Как снимать реле-регулятор

Снять реле-регулятор напряжения генератора («Ланос» или отечественная «девятка» у вас – не суть важно) довольно просто. Стоит заметить, что при замене регулятора напряжения потребуется всего один инструмент — плоская или крестовая отвертка. Снимать генератор или ремень и его привод не нужно. Большинство устройств находится на задней крышке генератора, причем объединены в единый узел с щеточным механизмом. Наиболее частые поломки происходят в нескольких случаях.

Во-первых, при полном стирании графитовых щёток. Во-вторых, при пробое полупроводникового элемента. О том, как провести проверку регулятора, будет рассказано ниже. При снятии вам потребуется отключить аккумуляторную батарею. Отсоедините провод, который соединяет регулятор напряжения с выходом генератора. Выкрутив оба крепежных болта, можно вытянуть корпус устройства. А вот реле-регулятор напряжения генератора ВАЗ 2101 имеет устаревшую конструкцию – он монтируется в подкапотном пространстве, отдельно от щеточного узла.

Проверка устройства

Проверяется реле-регулятор напряжения генератора ВАЗ 2106, «копеек», иномарок одинаково. Как только произведете снятие, посмотрите на щетки – у них должна быть длина более 5 миллиметров. В том случае, если этот параметр отличается, нужно проводить замену устройства. Чтобы осуществить диагностику, потребуется источник постоянного напряжения. Желательно, чтобы можно было изменить выходную характеристику. В качестве источника питания можно использовать аккумулятор и пару пальчиковых батареек. Еще вам необходима лампа, она должна работать от 12 Вольт. Вместо нее можно использовать вольтметр. Подключаете плюс от питания к разъему регулятора напряжения.

Соответственно, минусовой контакт соединяете с общей пластиной устройства. Лампочку или вольтметр соединяете со щетками. В таком состоянии между щетками должно присутствовать напряжение, если на вход подается 12-13 Вольт. Но если вы будете подавать на вход больше, чем 15 Вольт, между щетками напряжения не должно быть. Это признак исправности устройства. И совершенно не имеет значения, диагностируется реле-регулятор напряжения генератора ВАЗ 2107 или другого автомобиля. Если же контрольная лампа горит при любом значении напряжения или вовсе не загорается, значит, присутствует неисправность узла.

Выводы

При этом в лучшем случае разрядится аккумуляторная батарея. А в худшем может повыситься напряжение питания в бортовой сети. Это приведет к выходу из строя большей части потребителей электроэнергии. Кроме того, может выйти из строя и сам генератор. А его ремонт обойдется в кругленькую сумму, а если учесть, что АКБ очень быстро выйдет из строя, расходы и вовсе космические. Стоит также отметить, что реле-регулятор напряжения генератора Bosch является одним из лидеров по продажам. У него высокая надежность и долговечность, а характеристики максимально стабильны.

Для питания бортовой сети транспортного средства предусмотрено два источника тока. И водителю очень важно разбираться в принципах работы автомобильного генератора, который наряду с аккумуляторной батареей, предназначен для обеспечения энергией электрооборудования машины.

К надёжности и стабильности устройств такого рода предъявляются жесткие требования.

В Российской Федерации производимое и используемое электрооборудование должно соответствовать ГОСТ Р 52230-2004. Документ устанавливает общие технические условия, которые распространяются и на стартерные аккумуляторы автомобилей. Упомянутый национальный стандарт полностью соответствует международным нормативам, что позволяет использовать на отечественных машинах компоненты иностранного производства.

На заре автомобилестроения и вплоть до 60-х годов прошлого века в бортовых сетях использовались генераторы постоянного тока — капризные и маломощные. С появлением полупроводниковых (селеновых и кремниевых) выпрямителей на машины стали ставить агрегаты переменного тока. Они втрое меньше по массе и при той же нагрузке обеспечивают более высокую стабильность выходного тока.

Для чего в автомобиле нужен генератор?

Генератор используется для поддержания в бортовой сети определенных напряжения и тока. Основное назначение генератора автомобиля состоит в обеспечении устойчивого питания электрооборудования при работающем двигателе – в частности, для:

Заряда аккумулятора.
Питания всех потребителей электрического тока в нормальных условиях.
Питания потребителей совместно с АКБ при экстремальной эксплуатации.

Применение автомобильного генератора позволяет восстанавливать заряд аккумулятора, который расходуется на запуск двигателя при помощи стартера. При этом напряжение в бортовой сети пребывает в строго установленных пределах, превышающих электрохимический потенциал пластин батареи.

Разобравшись в вопросе, для чего нужен генератор в автомобиле, необходимо понять, что в случае отказа агрегата двигатель проработает еще какое-то время за счет аккумулятора. Продлить этот период можно, отключив все второстепенные потребители: вентилятор отопителя, кондиционер, аудиосистему. По исчерпании заряда батареи двигатель заглохнет.

Устройство и конструкция автомобильного генератора

Трехфазные электроагрегаты переменного тока, устанавливаемые на современных машинах, могут быть 2-х видов: стандартный и компактный. Общее устройство автомобильных генераторов 2-х видов одинаково – они состоят из следующих элементов:

Шкива с валом и подшипниками.
Ротора с контактными кольцами.
Обмоток статора.
Корпуса генератора.
Регулятора напряжения.
Выпрямительного устройства.
Щеточного узла.

Конструкции автомобильных генераторов различаются только особенностями компоновки. При одинаковых электрических параметрах стандартные агрегаты значительно крупнее малоразмерных. Компактность обеспечивается за счет использования современных материалов и технологий.

Вот из чего состоит электрогенератор и какие функции выполняют его компоненты:

Шкив обеспечивает передачу вращения от коленвала на ротор с помощью ремня.
Корпус генератора имеет две крышки (переднюю, заднюю) и нужен для соединения элементов в единую конструкцию. На наружной поверхности размещены кронштейны, с помощью которых устройство крепится на двигателе.
Ротор представляет собой вал, на котором установлены обмотки возбуждения и контактные кольца из электротехнической меди.
Статор включает в себя магнитопровод из пакета стальных пластин, в которых вырезаны фигурные пазы. В них уложены трехфазные обмотки из одножильного медного провода, где и генерируется ток.
Регулятор напряжения изготавливается в виде отдельного блока или комбинируется со щеточным узлом. Основное назначение — управление работой генератора путем изменения тока в обмотке возбуждения.
Выпрямительное устройство по схеме Ларионова состоит из двух частей: алюминиевых теплоотводов, в каждый из которых запрессовано по три силовых диода. Вентили обеспечивают преобразование переменного напряжения в постоянное, что используется в бортовой сети для питания электрооборудования.
Передача напряжения на обмотку возбуждения производится через специальный узел и цилиндрические контактные кольца. Щетки делаются из специальных сортов графита и устанавливаются в держателе с направляющими, изготовленными из диэлектриков. Для обеспечения плотного контакта они подпружинены, а напряжение на них подается по проводу, запрессованному в основание.

Разбираясь с устройством генератора современного автомобиля, следует выделить в нем механическую и электрическую часть. Первая (к которой относятся шкив и два подшипника ротора) обеспечивает его вращение в корпусе. Вторая часть собственно генерирует электрический ток для запитывания бортовой сети. Описываемая схема автомобильного генератора впервые была применена в изделиях американской фирмы «Невиль» в 1946 году. Такими устройствами комплектовались военные машины и автобусы.

Основные параметры генератора

Основные номинальные параметры определяются исходя из технических требований к конструкции конкретной модели транспортного средства:

Напряжение. В соответствии с ГОСТ 52230-2004 выбирается из диапазона от 7,14 и до 28 В.
Ток отдачи.
Частота возбуждения и самовозбуждения.

Токоскоростная характеристика определяет зависимость номинального тока генератора от частоты его вращения. Напряжение в бортовой сети легковых и коммерческих автомобилей, а также автобусов составляет 12 В, особо мощных и специальных машин — 24 В. Максимальный ток отдачи определяется при частоте вращения ротора в 6 000 мин-1.

Еще одна важнейшая характеристика данного агрегата — КПД. Для современных моделей этот показатель находится на уровне 50-60%.

Как работает автомобильный генератор?

Устройство начинает функционировать только после запуска двигателя стартером, который запитывается напрямую от аккумуляторной батареи. Ключевой принцип работы генератора автомобиля состоит в преобразовании механической энергии в электрическую. На коленчатом валу силового агрегата установлен шкив, который раскручивает через ременную передачу установленный на необслуживаемых подшипниках ротор.

Питание обмотки возбуждения, расположенной на вращающемся якоре, осуществляется от аккумулятора через щеточный узел и контактные кольца. Для защиты батареи от саморазряда подключение производится через специальный выпрямитель, состоящий из трех диодов. Величина напряжения в этой цепи регулируется электронным или электромеханическим стабилизатором, интегрированным или выполненным в виде отдельного устройства.

Вращающийся якорь создает электромагнитные поля, которые индуцируют в обмотках статора переменный ток. Он поступает на выпрямитель, представляющий собой блок диодов. В него входят шесть вентилей: по три отрицательных и положительных. Они обеспечивают преобразование фазного напряжения в линейное. Соединение обмоток генератора осуществляется по схеме «треугольника» или «звезды». В первом случае величина тока в 1,7 раза ниже, нежели во втором. Треугольник применяется на моделях авто повышенной мощности.

Описываемый принцип действия автомобильного генератора обеспечивает поддержание в бортовой сети напряжения в диапазоне от 13,9 до 14,5 В. Точная величина зависит от частоты вращения коленчатого вала и уровня нагрузки. Потребители (например, аккумулятор) к электроагрегату подключаются через вывод «В+».

Для чего в генераторе регулятор напряжения?

При изменении частоты оборотов коленчатого вала и соответственно ротора в бортовой сети могут возникнуть скачки напряжения, которые негативно сказываются на работе потребителей. Скачки устраняются за счет ограничения тока возбуждения, передаваемого через щетки с регулятора напряжения на ротор. Управление осуществляется путем изменения времени подключения обмотки якоря в зависимости от нагрузки на бортовую сеть.

Если возникает неисправность регулятора или повреждение щеточного узла и контактных колец, возможен недозаряд или перезаряд аккумуляторной батареи. Длительная эксплуатация машины с таким дефектом приведет к выходу из строя АКБ.

Неисправность генератора можно определить по индикатору на панели приборов. Горение лампочки заряда аккумулятора после запуска говорит о недостаточном напряжении в сети, а мигание указывает на превышение.

Заключение

Даже самое общее представление об устройстве и принципах работы автомобильного генератора может помочь избежать неисправностей электрооборудования. Генератор начинает работать после запуска двигателя и выполняет функции основного источника тока в автомобиле.

В процессе эксплуатации автомобиля необходимо тщательно следить за натяжением приводного ремня, которое влияет на положение генератора. На ряде современных автомобилей агрегат закреплен прочно, и изношенный клиновый или поликлиновый ремень необходимо сразу менять. Поддержание генератора в исправном состоянии позволит избежать крупных трат на капитальный ремонт авто.

Регулятор напряжения поддерживает напряжение бортовой сети в заданных пределах во всех режимах работы при изменении частоты вращения ротора генератора, электрической нагрузки, температуры окружающей среды.

Кроме того, он может выполнять дополнительные функции – защищать элементы генераторной установки от аварийных режимов и перегрузки, автоматически включать в бортовую сеть цепь обмотки возбуждения или систему сигнализации аварийной работы генераторной установки.

Все регуляторы напряжения работают по единому принципу. Напряжение генератора определяется тремя факторами – частотой вращения ротора, силой тока, отдаваемой генератором в нагрузку, и величиной магнитного потока, создаваемой током обмотки возбуждения. Чем выше частота вращения ротора и меньше нагрузка на генератор, тем выше напряжение генератора. Увеличение силы тока в обмотке возбуждения увеличивает магнитный поток и с ним напряжение генератора, снижение тока возбуждения уменьшает напряжение. Все регуляторы напряжения, отечественные и зарубежные, стабилизируют напряжение изменением тока возбуждения. Если напряжение возрастает или уменьшается, регулятор соответственно уменьшает или увеличивает ток возбуждения и вводит напряжение в нужные пределы.

Блок-схема регулятора напряжения представлена на рис. 3.3.

Регулятор 1 содержит измерительный элемент 5, элемент сравнения 3 и регулирующий элемент 4. Измерительный элемент воспринимает напряжение генератора 2 Ujj и преобразует его в сигнал U_M3M , который в элементе сравнения сравнивается с эталонным значением U_3T.

Если величина U_M3M отличается от эталонной величины и_эт, на выходе измерительного элемента появляется сигнал U, который активизирует регулирующий элемент, изменяющий ток в обмотке возбуждения так, чтобы напряжение генератора вернулось в заданные пределы.

1 – регулятор; 2 – генератор; 3 – элемент сравнения; 4 – регулирующий элемент; 5 -измерительный элемент

Таким образом, к регулятору напряжения обязательно должно быть подведено напряжение генератора или напряжение из другого места бортовой сети, где необходима его стабилизация, например, от аккумуляторной батареи, а также подсоединена обмотка возбуждения генератора. Если функции регулятора расширены, то и число подсоединений его в схему растет.

Чувствительным элементом электронных регуляторов напряжения является входной делитель напряжения. С входного делителя напряжение поступает на элемент сравнения, г де роль эталонной величины играет обычно напряжение стабилизации стабилитрона. Стабилитрон не пропускает через себя ток при напряжении ниже напряжения стабилизации и пробивается, т.е. начинает пропускать через себя ток. если напряжение на нем превысит напряжение стабилизации. Напряжение же на стабилитроне остается при этом практически неизменным. Ток через стабилитрон включает электронное реле, которое коммутирует цепь возбуждения таким образом что ток в обмотке возбуждения изменяется в нужную сторону. В вибрационных и контактно-транзисторных регуляторах чувствительный элемент представлен в виде обмотки электромагнитного реле, напряжение к которой, впрочем, тоже может подводиться через входной делитель, а эталонная величина – это сила натяжения пружины, противодействующей силе притяжения электромагнита. Коммутацию в цепи обмотки возбуждения осуществляют контакты реле или, в контакт- но-транзисторном регуляторе, полупроводниковая схема, управляемая этими контактами. Особенностью автомобильных регуляторов напряжения является то. что они осуществляют дискретное регулирование напряжения путем включения и выключения в цепь питания обмотки возбуждения (в транзисторных регуляторах) или последовательно с обмоткой дополнительного резистора (в вибрационных и контактно-транзисторных регуляторах), при этом меняется относительная продолжи- т епьность включения обмотки или дополнительного резистора.

Поскольку вибрационные и контактно-транзисторные регуляторы представляют лишь исторический интерес, а в отечественных и зарубежных генераторных установках в настоящее время применяются электронные транзисторные регуляторы, удобно рассмотреть принцип работы регулятора напряжения на примере простейшей схемы, близкой к отечественному регулятору напряжения Я112А1 и регулятору EE14V3 фирмы BOSCH (рис. 3.4 ).

Регулятор 2 на схеме работает в комплекте с генератором 1. имеющим дополнительный выпрямитель обмотки возбуждения. Чтобы понять работу схемы, следует вспомнить, что, как было показано выше, стабилитрон не пропускает ■ j epe3 себя ток при напряжениях ниже величины напряжения стабилизации. При достижении напряжением этой величины стабилитрон пробивается, и по нему начинает протекать ток.

Транзисторы же пропускают ток между коллектором и эмиттером, т.е. открыты. если в цепи база-змиттер ток протекает, и не пропускают этого тока. т.е. закрыты, если базовый ток прерывается.

Напряжение к стабилитрону VD1 подводится от выхода генератора Д через делитель напряжения на резисторах R1, R2. Пока напряжение генератора невелико, и на стабилитроне оно ниже напряжения стабилизации, стабилитрон закрыт, ток через него, а, следовательно, и в базовой цепи транзистора VT1 не протекает, транзистор VT1 закрыт. В этом случае ток через резистор R6 от вывода Д поступает в базовую цепь транзистора VT2, он открывается, через его переход эмиттер-коллектор начинает протекать ток в базе транзистора VT3, который открывается тоже. При этом обмотка возбуждения генератора оказывается через переход эмиттер-коллектор VT3 подключена к цепи питания. Соединение транзисторов VT2, VT3, при котором их коллекторные выводы объединены, а пи-

1 – генератор; 2 – регулятор

тание базовой цепи одного транзистора производится от эмиттера другого, называется схемой Дарлингтона. При таком соединении оба транзистора могут рассматриваться как один составной транзистор с большим коэффициентом усиления. Обычно такой транзистор и выполняется на одном кристалле кремния. Если напряжение генератора возросло, например, из-за увеличения частоты вращения его ротора, то возрастает и напряжение на стабилитроне VD1.

При достижении этим напряжением величины напряжения стабилизации стабилитрон VD1 пробивается, ток через него начинает поступать в базовую цепь транзистора VT1, который открывается и своим переходом эмиттер-коллектор закорачивает вывод базы составного транзистора VT2, VT3 на «массу». Составной транзистор закрывается, разрывая цепь питания обмотки возбуждения. Ток возбуждения спадает, уменьшается напряжение генератора, закрываются стабилитрон VD2, транзистор VT1, открывается составной транзистор VT2, VT3, обмотка возбуждения вновь включается в цепь питания, напряжение генератора возрастает и т. д., процесс повторяется.

Таким образом регулировка напряжения генератора регулятором осуществляется дискретно через изменение относительного времени включения обмотки возбуждения цепи питания. При этом ток в обмотке возбуждения изменяется так, как показано на рис. 3.5. Если частота вращения генератора возросла или нагрузка его уменьшилась, время включения обмотки уменьшается, если

частота вращения уменьшилась или нагрузка возросла – увеличивается.

В схеме регулятора по рис. 3.4 имеются элементы, характерные для схем всех применяющихся на автомобилях регуляторов напряжения. Диод VD2 при закрытии составного транзистора VT2, VT3 предотвращает опасные всплески напряжения, возникающие из-за обрыва цепи обмотки возбуждения со значительной индуктивностью.

В этом случае ток обмотки возбуждения может замыкаться через этот диод, и опасных всплесков напряжения не происходит. Поэтому диод VD2 называется гасящим. Сопротивление R3 является сопротивлением жесткой обратной связи. При открытии составного транзистора VT2, VT3 оно оказывается подключенным параллельно сопротивлению R2 делителя напряжения. При этом напряжение на стабилитроне VD2 резко уменьшается, что ускоряет переключение схемы регулятора и повышает частоту этого переключения. Это благотворно сказывается на качестве напряжения генераторной установки. Конденсатор С1 является своеобразным фильтром, защищающим регулятор от влияния импульсов напряжения на его входе.

Вообще конденсаторы в схеме регулятора либо предотвращают переход этой схемы в колебательный режим и возможность влияния посторонних высокочастотных помех на работу регулятора, либо ускоряют переключения транзисторов.

В последнем случае конденсатор, заряжаясь в один момент времени, разряжается на базовую цепь транзистора в другой момент, ускоряя броском разрядного тока переключение транзистора и, следовательно, снижая потери мощности в нем и его нагрев.

Из рис. 3.4 хорошо видна роль лампы контроля работоспособного состояния генераторной установки HL.

При неработающем двигателе внутреннего сгорания замыкание контактов выключателя зажигания SA позволяет току от аккумуляторной батареи GA через эту лампу поступать в обмотку возбуждения генератора. Этим обеспечивается первоначальное возбуждение генератора. Лампа при этом горит, сигнализируя, что в цепи обмотки возбуждения нет обрыва.

Рис. 3.5. Изменение силы тока в обмотке возбуждения te по времени t :

соответственно время включения и выключения обмотки возбуждения генератора; П 1 и п 2

частоты вращения ротора генератора, причем п₂ больше гу, 1в₁ и 1в₂ – среднее значение тока в обмотке возбуждения

После запуска двигателя, на выводах генератора Д и «+» появляется практически одинаковое напряжение и лампа гаснет. Если генераторная установка при работающем двигателе автомобиля не развивает напряжения, то лампа HL продолжает гореть и в этом режиме, что является сигналом об отказе генераторной установки или обрыве приводного ремня.

Введение резистора R в генераторную установку способствует расширению диагностических способностей лампы HL. При наличии этого резистора, если при работающем двигателе автомобиля произойдет обрыв цепи обмотки возбуждения. то лампа HL загорится.

Аккумуляторная батарея для своей надежной работы требует, чтобы с понижением температуры электролита напряжение, подводимое к батарее от генераторной установки, несколько повышалось, а с повышением температуры – понижалось.

Для автоматизации процессов изменения уровня поддерживаемого напряжения применяется датчик, помещенный в электролит аккумуляторной батареи и включаемый в схему регулятора напряжения. В простейшем случае термокомпенсация в регуляторе подобрана таким образом, что в зависимости от температуры поступающего в генератор охлаждающего воздуха напряжение генераторной установки изменяется в заданных пределах.

3 рассмотренной схеме регулятора напряжения, как и во всех регуляторах аналогичного типа, частота переключений в цепи обмотки возбуждения изменяется по мере изменения режима работы генератора. Нижний предел этой частоты составляет 25-50 Гц.

Однако имеется и другая разновидность схем электронных регуляторов, в которых частота переключения строго задана. Регуляторы такого типа оборудованы широтно-импульсным модулятором (ШИМ), который и обеспечивает заданную частоту переключения. Применение ШИМ снижает влияние на работу регулятора внешних воздействий, например, уровня пульсаций выпрямленного напряжения и т.п.

8 настоящее время все больше зарубежных фирм переходит на выпуск генераторных установок без дополнительного выпрямителя. Для автоматического предотвращения разряда аккумуляторной батареи пои неработающем двигателе автомобиля в регулятор такого типа заводится фаза генератора. Регуляторы. как правило, оборудованы ШИМ, который, например, при неработающем двигателе переводит выходной транзистор в колебательный режим, при котором ток в обмотке возбуждения невелик и составляет доли ампера.

После запуска двигателя сигнал с вывода фазы генератора переводит схему регулятора в нормальный режим работы.

Схема регулятора осуществляет в этом случае и управление лампой контроля работоспособного состояния генераторной установки.

Устройство регулятора напряжения генератора

Основные процессы автоматического регулирования

Анализируя физические основы, с использованием которых работает генераторная установка, можно прийти к выводу, что напряжение на выходе увеличивается, если скорость вращения ротора становится выше. Также можно сделать вывод о том, что регулирование напряжения осуществляется путем уменьшения силы тока, подаваемого на обмотку ротора, при повышении скорости вращения.

Что такое генератор

Любой автомобильный генератор состоит из нескольких частей:

1. Ротор с обмоткой возбуждения, вокруг которой при работе создается электромагнитное поле.

Работа генератора

При этом датчик улавливает изменение, подает сигнал на сравнивающее устройство, которое анализирует его, сопоставляя с заданным параметром. Далее сигнал идет к устройству управления, от которого производится подача на исполнительный механизм. Регулирующий орган способен уменьшить значение силы тока, который поступает к обмотке ротора. Вследствие этого на выходе генераторной установки производится уменьшение напряжения. Аналогичным образом производится повышение упомянутого параметра в случае снижения скорости ротора.

Двухуровневые регуляторы

Работа двухуровневого регулятора

Электронный регулятор

Трехуровневая система регулирования

Современные системы регулирования напряжения

Как снимать реле-регулятор

Проверка устройства

Выводы

В системе электрооборудования автомобиля реле-регулятор напряжения генератора «Бош» (как, впрочем, и любой иной фирмы) играет очень большую роль. Как можно чаще следите за его состоянием, проверяйте на наличие повреждений и дефектов. Случаи выхода из строя такого устройства нередки. При этом в лучшем случае разрядится аккумуляторная батарея. А в худшем может повыситься напряжение питания в бортовой сети. Это приведет к выходу из строя большей части потребителей электроэнергии. Кроме того, может выйти из строя и сам генератор. А его ремонт обойдется в кругленькую сумму, а если учесть, что АКБ очень быстро выйдет из строя, расходы и вовсе космические. Стоит также отметить, что реле-регулятор напряжения генератора Bosch является одним из лидеров по продажам. У него высокая надежность и долговечность, а характеристики максимально стабильны.

Многие знают о таком устройстве, как регулятор напряжения генератора, но не каждый способен сказать, какие принципы лежат в основе его работы и как можно осуществить диагностику. Стоит отметить, что этот прибор крайне важен, ведь с его помощью происходит стабилизация напряжения на выходе генератора. Представьте, как работает двигатель в процессе движения. Обороты его постоянно изменяются, причем в широком диапазоне, начиная от 700-900 об/мин, а заканчивая пятью, семью либо даже десятью тысячами. Как следствие – частота вращения ротора генератора также изменяется в широком диапазоне. И при любом значении оборотов должно поддерживаться стабильное напряжение, которого будет достаточно для зарядки аккумуляторной батареи. Если имеются какие-либо дефекты, то требуется тщательная проверка регулятора напряжения генератора.

Механические регуляторы напряжения

История автомобилестроения насчитывает уже более сотни лет, за это время было изобретено и внедрено множество конструкций, которые улучшают показатели всех агрегатов. Среди них и реле-регулятор, так как современная машина не сможет без него нормально работать. Изначально использовались механические устройства, в основе которых лежало электромагнитное реле. Например, регулятор напряжения генератора ВАЗ первых моделей был именно таким.

У него, как оказалось позднее, нет никаких плюсов, сплошь и рядом недостатки. Причем основной минус – это низкая надежность вследствие того, что присутствуют подвижные контакты. Они со временем стираются, так как прибор работает постоянно, без остановок. Кроме того, иногда требуется проводить регулировочные работы, что не очень хорошо сказывается на эксплуатации автомобиля. Современность диктует правило, по которому машина должна проходить техобслуживание своевременно в сервисных центрах. И водитель не должен уметь проводить сложный ремонт, от него требуется только умение управлять автомобилем и менять колесо (это максимум).

Электронные реле-регуляторы

По причинам, указанным выше, широкое распространение получили регуляторы напряжения электронного типа. Прогресс не стоит на одном месте, поэтому на смену электромагнитным реле пришли ключевые транзисторы, симисторы, тиристоры. У них очень высокая надежность, так как отсутствуют механические контакты, вместо которых имеется кристалл полупроводника. Конечно, технология производства таких устройств должна быть продумана. В противном случае возможен выход из строя полупроводника. Осуществляется проверка регулятора напряжения генератора такого типа достаточно просто, нужно только учесть его особенности.

Если сравнивать с предыдущим, механическим типом реле-регуляторов, можно увидеть одну особенность – электронные выпускаются в одном корпусе с щетками. Это позволяет сэкономить место, а самое главное – облегчить процедуру замены и диагностики. Особая черта электронных типов – это точность регулирования напряжения. Свойства полупроводника не изменяются в процессе работы. Поэтому напряжение на выходе генератора всегда будет одинаковым. Но стоит поговорить и о способе регулирования, о том, как происходит весь процесс. А он достаточно интересный, придется рассмотреть в общих чертах конструкцию генератора.

Из каких элементов состоит автомобильный генератор

Основа – это корпус, иначе он называется статором. Это неподвижная часть любой электрической машины. В статоре имеется обмотка. В автомобильных генераторах она состоит из трех частей. Все дело в том, что на выходе генерируется трехфазное переменное напряжение, значение его – около 30 Вольт. Причина использования такой конструкции – уменьшение пульсаций, так как фазы перекрывают друг друга, в результате появляется после выпрямителя постоянный ток. Для преобразования напряжения используются шесть полупроводниковых диодов. Они имеют одностороннюю проводимость. Если произойдет пробой, то определить это при помощи тестера достаточно просто.

Но не будет на выходе статорной обмотки напряжения, если не учесть одно условие – необходимо магнитное поле, причем движущееся. Сделать его несложно, достаточно на металлическом якоре намотать обмотку и подать на нее питание. Но теперь возникает вопрос о стабилизации напряжения. Делать это на выходе нет смысла, так как элементы потребуются очень мощные, ведь токи большие. Но тут приходит на помощь конструкторам одна особенность электрических машин – если на роторную обмотку подать стабилизированное напряжение, то магнитное поле не будет изменяться. Следовательно, на выходе генератора также стабилизируется напряжение. Так же работает и генератор ВАЗ 2107, регулятор напряжения которого функционирует на тех же принципах, что и у «десяток».

Компоненты регулятора напряжения

Современные автомобили оснащаются довольно простыми конструкциями. Они неразборные, совмещены в одном корпусе два элемента – непосредственно регулятор и графитовые щетки, передающие напряжение питания на роторную обмотку генератора. Причем электронные типы устройств могут быть двух видов. Например, регулятор напряжения генератора ВАЗ-2110 выпуска конца 90-х годов был изготовлен на монтажной плате небольшого размера. Современные же устройства делаются с использованием одного кристалла полупроводника, в котором находятся все элементы. Можно даже сказать, что это небольшая микросхема.

Графитовые щетки подключаются к выводам монтажной платы или полупроводникового элемента. Напряжение к ним подается от аккумуляторной батареи через лампу, которая необходима для диагностики генератора. Обратите внимание на то, что нельзя ставить вместо нее светодиодные элементы, так как у них нет внутреннего сопротивления. Грубо говоря, лампа накаливания работает и в качестве предохранителя. Если нить перегорает, то прекращается подача напряжения на роторную обмотку, генератор перестает работать. Если же загорается лампа, то имеется поломка. Либо щетки стерлись, либо ремень порвался, но иногда случается и так, что выходят из строя полупроводниковые диоды в выпрямителе. В таком случае необходима замена регулятора напряжения генератора на новый.

Как снять регулятор

Если неисправность только лишь в регуляторе напряжения, то работ по его замене немного. Инструмента тоже особого потребуется – хватит одной отвертки. Полностью разбирать генератор не нужно, так как щетки с регулятором напряжения находятся на задней его крышке.

Не потребуется даже ослаблять ремень. Снимать регулятор напряжения генератора 2110 нужно в двух случаях:

Стерлись полностью щетки.
В полупроводнике произошел пробой.

Варианты проверки прибора будут представлены ниже. Для начала отключите аккумуляторную батарею. Дело в том, что от нее идет к генератору силовой провод, на нем нет никакой защиты, потому как с его помощью происходит зарядка АКБ. А ток потребления этой цепи очень высокий. На корпусе регулятора имеется один разъем, от него отсоедините провод. Теперь можно выкрутить два болта крепления. После этого регулятор напряжения генератора без труда извлекается из задней крышки. Настало время проверить его.

Диагностика регулятора напряжения

Первым делом обратите внимание на состояние щеток – если их длина меньше 0,5 см, то необходимо менять узел в сборе. Не стоит заниматься изобретением велосипеда. Припаивать новые щетки нет смысла, так как надежность от этого только пострадает. Так как проверить регулятор напряжения генератора можно несколькими способами, начать стоит с самого сложного – со снятием прибора. Для диагностики вам потребуется блок питания, на выходе которого напряжение можно изменять в пределах 10-18 Вольт.

Также вам необходима лампа накаливания. Ее электрические параметры следующие: напряжение питания – 12 Вольт, мощность – 2-3 Ватта. Подаете питание следующим образом:

Плюсовой вывод на разъем в корпусе регулятора (он на новых образцах единственный).
Минус на общую пластину.

Лампа накаливания включается между двумя щетками. Порядок действий следующий:

При подаче напряжения 12-12,5 Вольт лампа накаливания должна гореть.
При напряжении свыше 15 Вольт она должна гаснуть.

Если она горит при любом напряжении питания, либо не горит ни в одном из этих случаев, то имеется поломка регулятора и его требуется заменить.

Как сделать диагностику без снятия?

Не рекомендуется проводить такую проверку, так как нет возможности оценить состояние щеточного узла. Но случаи бывают разные, поэтому даже такая диагностика может дать свои плоды. Для работы вам потребуется мультиметр или, если такового нет, лампа накаливания. Для вас главное – это провести замер напряжения в бортовой сети автомобиля, определить, нет ли скачков. Но их можно заметить и при езде. Например, мигание света при изменении оборотов коленчатого вала двигателя.

Но точнее окажутся измерения, проведенные с использованием мультиметра или вольтметра с растянутой шкалой. Заведите двигатель и включите ближний свет. Подключите мультиметр к клеммам аккумуляторной батареи. Напряжение не должно превышать 14,8 Вольт. Но и нельзя, чтобы оно опускалось ниже 12. Если оно находится не в дозволенном интервале, то имеется поломка регулятора напряжения. Не исключено, что нарушены контакты в местах соединения прибора с генератором, либо окислены контакты проводов.

Модернизация схемы регулятора

То, насколько полной будет зарядка аккумулятора, напрямую зависит от регулятора напряжения. К сожалению, простые конструкции, описанные выше, имеют большой разброс параметров. Поэтому, купив в одном магазине три экземпляра одинаковых устройств, вы получите различное напряжение на выходе. И это факт, никто и спорить не будет. Если не хватает аккумулятору зарядки, то он будет за короткое время терять свою емкость. И завести двигатель не сможет. Потребуется его восстанавливать только стационарным зарядным устройством.

Но ведь можно установить регулятор напряжения генератора трехуровневый, который позволяет изменять характеристики простым переключением тумблера. В его схеме находятся два полупроводника, у которых характеристики немного отличаются. За счет этого появляется возможность регулировки выходного напряжения. При включении одного полупроводника на выходе появляется 14,5 Вольт, а если другой пустить в цепь, то будет несколько выше. Использование такого устройства актуально в зимний период времени, когда емкость АКБ снижается и требуется дополнительная зарядка.

Как установить трехуровневый регулятор?

Для этой процедуры вам потребуется небольшой набор инструментов. Нужна отвертка, термоусадочная изоляция, саморезы, возможно, что необходима будет дрель со сверлом 2-4 мм. Итак, все по порядку. Первым делом нужно выкрутить два болта, которыми крепится щеточный узел и регулятор. На его место нужно поставить новый, который идет в комплекте. Отличие его от простого в том, что там только стоят щетки, полупроводники расположены в отдельном блоке. Второй узел вам нужно расположить недалеко от генератора, на кузове автомобиля.

Для этого сделайте небольшие отверстия для крепления. Стоит заметить, что блок с полупроводниками нуждается в дополнительном охлаждении. Поэтому потребуется его устанавливать на радиатор из алюминия, только после этого производить крепеж к элементам кузова. Если не обеспечить достаточное охлаждение, то возможен выход из строя прибора, а также нарушение его работы – регулирование будет происходить неправильно. После окончания крепежных работ соединяете два узла проводами, проводите изоляцию. Желательно соединительные провода крепить с помощью хомутов-стяжек к имеющимся жгутам.

Можно ли самостоятельно изготовить трехуровневый регулятор?

Если вы знакомы с радиотехникой, можете найти на диоде катод и анод, то для вас не составит труда самому сделать такое устройство. Вопрос в том, есть ли в этом смысл. Вам потребуется для изготовления два диода Шоттки. Если они у вас имеются, то цена конструкции окажется мизерной. Но если же их придется покупать (причем неизвестно, по какой цене), то можно сравнить затраты со стоимостью готового трехуровневого регулятора. Схема регулятора напряжения генератора трехуровневого типа несложная, повторить ее сможет любой человек, который умеет обращаться с паяльником.

Для реализации вашей задумки потребуется еще пластиковый корпус. Можно использовать и алюминий, это даже будет лучше, так как охлаждение будет происходить эффективнее. Только желательно покрыть все поверхности слоем изоляции, чтобы при езде не произошло замыкание контактов на корпус. Также вам потребуется установить переключатель, который будет коммутировать полупроводниковые элементы. Работы по установке прибора на автомобиль аналогичны тем, что были описаны в прошлом пункте. Стоит также заметить, что вам необходимо все равно приобретать щеточный узел.

Выводы

Не нужно пренебрегать таким прибором, как регулятор напряжения автомобильного генератора. От его качества и состояния зависит срок службы аккумуляторной батареи. И если имеются какие-либо дефекты в приборе, то его необходимо заменить. Следите за состоянием этого элемента, при необходимости зачищайте контакты, чтобы не появлялись сбои. Генератор находится в нижней части моторного отсека, а если нет грязезащитного щитка, то на него попадает очень много воды и грязи в плохую погоду. А это приводит к появлению дефектов, причем не только в регуляторе напряжения, но даже в обмотках статора и ротора. Поэтому для нормального функционирования всех систем необходим уход за автомобилем. И перед тем как проверить регулятор напряжения генератора, проведите тщательный осмотр и очистите от загрязнений все элементы конструкции.

Создано реле регулятор напряжения генератора для корректировки выдаваемого в бортовую сеть и на клеммы аккумулятора «вольтажа» в заданном диапазоне 13,8 – 14,5 В (реже до 14,8 В). Кроме того, регулятор корректирует напряжение на обмотке самовозбуждения генератора.

Назначение реле регулятора напряжения

Независимо от стажа и стиля вождения владелец авто не может обеспечить одинаковые обороты двигателя в разные моменты времени. То есть, коленвал ДВС, передающий крутящий момент генератору, вращается с разной скоростью. Соответственно, генератор вырабатывает разное напряжение, что крайне опасно для АКБ и прочих потребителей бортовой сети.

Поэтому замена реле регулятора генератора должна производится при недозаряде и перезаряде аккумулятора, горящей лампочке, мигании фар и прочих перебоях электроснабжения бортовой сети.

Взаимосвязь источников тока авто

В транспортном средстве находится минимум два источника электроэнергии:

аккумулятор – необходим в момент запуска ДВС и первичного возбуждения обмотки генератора, энергию не создает, а только расходует и накапливает в момент подзарядки
генератор – питает бортовую сеть на любых оборотах и подпитывает АКБ только на высоких оборотах

В бортовую сеть необходимо подключение обоих указанных источников для корректной работы двигателя и прочих потребителей электричества. При поломке генератора АКБ «протянет» максимум 2 часа, а без аккумулятора не заведется двигатель, приводящий в движение ротор генератора.

Существуют исключения – например, а счет остаточной намагниченности обмотки возбуждения штатный генератор ГАЗ-21 запускается самостоятельно при условии постоянной эксплуатации машины. Можно завести авто « с толкача», если в нем установлен генератор постоянного тока, с прибором переменного тока такой трюк невозможен.

Задачи регулятора напряжения

Из школьного курса физики каждый автолюбитель должен помнить принцип работы генератора:

при взаимном перемещении рамки и окружающего ее магнитного поля в ней возникает электродвижущая сила
электромагнитом генераторов постоянного тока служат статоры, ЭДС, соответственно возникает в якоре, ток снимается с коллекторных колец
в генераторе переменного тока намагничивается якорь, электроэнергия возникает в обмотках статора

Упрощенно можно представить, что на величину выходящего с генератора напряжения влияет значение магнитной силы и скорость вращения поля. Основная проблема генераторов постоянного тока – пригорание и залипание щеток при съеме с якоря токов большой величины – решена переходом на генераторы переменного тока. Ток возбуждения, подающийся на ротор для возбуждения магнитной индукции, на порядок ниже, снимать электроэнергию с неподвижного статора гораздо легче.

Однако вместо постоянно расположенных в пространстве клемм «–» и «+» производители авто получили постоянное изменение плюса и минуса. Подзарядка аккумулятора переменным током не возможна в принципе, поэтому диодным мостиком его предварительно выпрямляют.

Из этих нюансов плавно вытекают задачи, решаемые реле генератора:

подстройка тока в обмотке возбуждения
выдерживание диапазона 13,5 – 14,5 В в бортовой сети и на клеммах аккумулятора
отсечение питания обмотки возбуждения от АКБ при заглушенном двигателе

Поэтому называют регулятор напряжения еще и реле зарядки, а на панель выведена сигнальная лампа процесса подзарядки АКБ. В конструкцию генераторов переменного тока функция отсечения обратного тока заложена по умолчанию.

Разновидности реле регуляторов

Прежде, чем произвести самостоятельный ремонт устройства регулирования напряжения, необходимо учесть, что существует несколько типов регуляторов:

внешние – повышают ремонтопригодность генератора
встраиваемые – в пластину выпрямителя или щеточный узел
регулирующие по минусу – появляется дополнительный провод
регулирующие по плюсу – экономичная схема подключения
для генераторов переменного тока – нет функции ограничения напряжения на обмотку возбуждения, так как она заложена в самом генераторе
для генераторов постоянного тока – дополнительная опция отсечения АКБ при неработающем ДВС
двухуровневые – морально устарели, применяются редко, регулировка пружинами и небольшим рычагом
трехуровневые – дополнены специальной платой сравнивающего устройства и сигнализатором согласования
многоуровневые – в схеме имеются 3 – 5 добавочных резисторов и система слежения
транзисторные – в современных авто не используются
релейные – улучшенная обратная связь
релейно-транзисторные – универсальная схема
микропроцессорные – небольшие габариты, плавные регулировки нижнего/верхнего порога срабатывания
интегральные – встраиваются в щеткодержатели, поэтому заменяются после истирания щеток

Внимание: Без доработки схемы «плюсовой» и «минусовой» регулятор напряжения являются не взаимозаменяемыми приборами.

Реле генераторов постоянного тока

Таким образом, схема подключения регулятора напряжения при эксплуатации генератора постоянного тока сложнее. Поскольку в стояночном режиме авто, когда ДВС заглушен, необходимо отключить генератор от АКБ.

При диагностике проверка реле происходит на выполнение трех его функций:

отсечка аккумулятора во время стоянки машины
ограничение максимального тока на выходе генератора
регулировка напряжения для обмотки возбуждения

При любой неисправности требуется ремонт.

Реле генераторов переменного тока

В отличие от предыдущего случая диагностика своими руками регулятора генератора переменного тока немного проще. В конструкцию «автомобильной электростанции» уже заложена функция отсечки питания во время стоянки от АКБ. Остается проверить лишь напряжение на обмотке возбуждения и на выходе с генератора.

Если в машине стоит генератор тока переменного, его невозможно завести разгоном с горки. Так как остаточного намагничивания на возбуждающей обмотке здесь нет по умолчанию.

Встроенные и внешние регуляторы

Для автолюбителя важно знать, что измеряют и начинают регулировать напряжение реле в конкретном месте их установки. Поэтому встроенные модификации воздействуют непосредственно на генератор, а выносные «не знают» о его наличии в машине.

Например, если выносное реле подключено к катушке зажигания, его работа будет направлена на регулировку напряжения лишь на этом участке бортовой сети. Поэтому, прежде чем узнать, как проверить реле выносного типа, следует убедиться, что оно подключено правильно.

Управление по «+» и «–»

В принципе схемы управления по «минусу» и «плюсу» отличаются лишь схемой подключения:

при монтаже реле в разрыв «+» одна щетка подключается к «массе», другая к клемме регулятора
если же подключить реле в разрыв «–», то одну щетку нужно подключить к «плюсу», другую к регулятору

Однако в последнем случае появится еще один провод, поскольку реле напряжения является устройством активного типа. Для него необходимо индивидуальное питание, поэтому «+» нужно подвести отдельно.

Двухуровневые

На начальном этапе в машинах устанавливались механические двухуровневые регуляторы напряжения с простым принципом действия:

через реле проходит электрический ток
возникающее магнитное поле притягивает рычаг
сравнивающим устройством служит пружина с заданным усилием
при увеличении напряжения контакты размыкаются
на возбуждающую обмотку поступает меньший ток

Использовались механические двухуровневые реле в автомобилях ВАЗ 21099. Основным минусом являлась работа с повышенным износом механических элементов. Поэтому на смену этим приборам пришли электронные (бесконтактные) реле напряжения:

делитель напряжения собран из резисторов
стабилитрон является задающим устройством

Сложная схема соединения и недостаточно эффективный контроль напряжения привели к снижению спроса на эти приборы.

Трехуровневые

Однако двухуровневые регуляторы, в свою очередь, так же уступили позиции более совершенным трехуровневым и многоуровневым приборам:

напряжение выходит с генератора на специальную схему через делитель
информация обрабатывается, действительное напряжение сравнивается с минимальным и максимальным пороговым значением
сигнал рассогласования регулирует силу тока, поступающего на возбуждающую обмотку

Более совершенными считаются реле с частотной модуляцией – в них нет привычных сопротивлений, зато увеличена частота срабатывания ключа электронного. Управление осуществляется логическими схемами.

Принцип работы реле регулятора

Благодаря встроенным резисторам и специальным схемам реле получает возможность сравнивать величину вырабатываемого генератором напряжения. После чего, слишком высокое значение приводит к отключению реле, чтобы не перезарядить аккумулятор и не испортить электроприборы, подключенные в бортовую сеть.

Любые неисправности приводят именно к этим последствиям, приходит в неисправность батарея АКБ или резко увеличивается эксплуатационный бюджет.

Переключатель лето/зима

Вне зависимости от сезона и температуры воздуха работа генератора всегда стабильна. Как только его шкив начинает вращаться, электроток вырабатывается по умолчанию. Однако зимой внутренности аккумулятора замерзают, он восполняет заряд значительно хуже, чем летом.

Переключатели лето/зима находятся либо на корпусе регулятора напряжения, либо этим обозначением подписаны соответствующие разъемы, которые нужно найти и подсоединить к ним проводку в зависимости от сезона.

Ничего необычного в этом переключателе нет, это лишь грубые настройки реле регулятора, позволяющие повысить до 15 В напряжение на клеммах аккумулятора.

Подключение в бортовую сеть генератора

Если при замене генератора вы подключаете новый прибор самостоятельно, необходимо учесть нюансы:

вначале следует проверить целостность и надежность контакта провода от кузова машины к корпусу генератора
затем можно подсоединять клемму Б реле регулятора с «+» генератора
вместо «скруток», начинающих греться через 1 – 2 года эксплуатации, лучше использовать пайку проводов
заводской провод нужно заменить кабелем сечения 6 мм2 минимум, если вместо штатного генератора монтируется электроприбор, рассчитанный на ток больше 60 А
амперметр в цепи генератор/аккумулятор показывает, мощность какого источника электроснабжения в данный момент выше в бортовой сети

Амперметры – нужные приборы, с помощью которых можно определить заряд АКБ и работоспособность генератора. Без особых причин не рекомендуется убирать их из схемы.

Схемы подключения регулятора выносного

Монтируется выносное реле регулятора напряжения генератора только после выяснения, в разрыв какого провода оно должно быть подключено. Например:

на старых РАФ, Газелях и «Бычках» используются реле 13.3702 в полимерном или стальном корпусе с двумя контактами и двумя щетками, монтируются в «–» разрыв цепи, клеммы всегда промаркированы, «+» обычно берется с катушки зажигания (Б-ВК клемма), контакт Ш регулятора соединяется со свободной клеммой щеточного узла
в «жигулях» применяются реле регуляторы 121.3702 белого и черного цвета, существуют двойные модификации, в которых при выходе из строя одного прибора работа второго устройства продолжается простым переключением на него, монтируется в разрыв «+» клеммой 15 к выводу катушки зажигания Б-ВК, к щеточному узлу крепится проводом клемма 67

Встраиваемые реле-регуляторы автолюбители называют «шоколадками», маркированными Я112. Они монтируются в специальные щеткодержатели, прижимаются винтами и защищаются дополнительно крышкой.

На автомобилях ВАЗ реле обычно встроены в щеточный узел, полная маркировка Я212А11, подключаются к замку зажигания.
Если владелец меняет штатный генератор на старом отечественном ВАЗ на устройство переменного тока от иномарки или современной Лады, подключение производится по другой схеме:

вопрос крепления корпуса автолюбитель решает самостоятельно
аналогом клеммы «плюс» здесь служит контакт В или В+, его включают в бортовую сеть через амперметр
выносные реле регуляторы здесь обычно не используются, а встраиваемые уже интегрированы в щеточный узел, из них выходит единственный провод с маркировкой D либо D+, который подсоединяется к замку зажигания (к клемме катушки Б-ВК)

Для дизельных ДВС в генераторах может присутствовать клемма W, которая присоединяется к тахометру, ее игнорируют при установке на авто с бензиновым мотором.

Проверка подключения

После установки трехуровневого или иного реле-регулятора необходима проверка работоспособности:

двигатель заводится
напряжение в бортовой сети контролируется на разных оборотах

После установки генератора переменного тока и подключения его по вышеприведенной схеме владельца может ожидать «сюрприз»:

при включении ДВС запускается генератор, измеряется напряжение на средних, больших и малых оборотах
после выключения зажигания ключом …. двигатель продолжает работать

В этом случае заглушить ДВС можно либо сняв провод возбуждения, либо отпустив сцепление с одновременным нажатием тормоза. Все дело в наличии остаточной намагниченности и постоянном самовозбуждении обмотки генератора. Проблема решается установкой в разрыв возбуждающего провода лампочки:

она горит при незапущенном генераторе
гаснет после его запуска
проходящий через лампу ток недостаточен, чтобы возбудить обмотку генератора

Эта лампа автоматически становится индикатором наличия зарядки АКБ.

Диагностика реле регулятора

Определить поломки регулятора напряжения можно по признакам косвенным. Прежде всего, это некорректная зарядка АКБ:

перезаряд – выкипает электролит, раствор кислоты попадает на детали кузова
недозаряд – ДВС не запускается, лампы горят в пол накала

Однако предпочтительнее диагностика приборами – вольтметром или тестером. Любое отклонение от максимального значения напряжения 14,5 В (в некоторых авто бортовая сеть рассчитана на 14,8 В) на больших оборотах или минимального значения 12,8 В на малых оборотах становится причиной замены/ремонта реле регулятора.

Встроенного

Чаще всего регулятор напряжения интегрирован в щетки генератора, поэтому необходимо уровневое обследование этого узла:

после снятия защитной крышки и ослабления винтов щеточный узел извлекается наружу
при износе щеток (осталось меньше 5 мм их длины) замена должна производится в обязательном порядке
диагностика генератора мультиметром производится в комплекте с аккумулятором или зарядным устройством
«минусовой» провод от источника тока замыкается на соответствующую пластину регулятора
«плюсовой» провод от ЗУ или АКБ подключается к аналогичному разъему реле
тестер устанавливается в режим вольтметра 0 – 20 В, щупы накладываются на щетки
в диапазоне 12,8 – 14,5 В между щетками должно быть напряжение
при увеличении напряжения больше 14,5 В стрелка вольтметра должна быть на нуле

В данном случае вместо вольтметра можно использовать лампу, которая должна гореть в указанном интервале напряжения, гаснуть при увеличении этой характеристики больше этого значения.

Провод, управляющий тахометром (маркировка W только на реле для дизелей) прозванивается мультиметром в режиме тестера. На нем должно быть сопротивление около 10 Ом. При снижении этого значения провод «пробит», его следует заменить новым.

Выносного

Никаких отличий в диагностике для выносного реле не существует, зато его не нужно демонтировать из корпуса генератора. Проверить реле регулятор напряжения генератора можно при работающем двигателе, изменяя обороты с низких на средние, затем высокие. Одновременно с увеличением оборотов нужно включить дальний свет (как минимум), кондиционер, монитор и прочие потребители (как максимум).

Таким образом, при необходимости владелец транспортного средства может заменить штатное реле регулятор напряжения на более современную модификацию встраиваемого или выносного типа. Диагностика работоспособности доступна собственными силами при наличии обычной автомобильной лампы.

Регулятор напряжения генератора – что это такое

Электрооборудование любого автомобиля включает в себя генератор — устройство, преобразующее механическую энергию, получаемую от двигателя, в электрическую. Вместе с регулятором напряжения он называется генераторной установкой. На современные автомобили устанавливаются генераторы переменного тока. Они в наибольшей степени отвечают предъявляемым требованиям.

Что такое регулятор напряжения генератора?

Регулятор напряжения поддерживает напряжение бортовой сети в заданных пределах во всех режимах работы при изменении частоты вращения ротора генератора, электрической нагрузки, температуры окружающей среды. Кроме того, он может выполнять дополнительные функции — защищать элементы генераторной установки от аварийных режимов и перегрузки, автоматически включать в бортовую сеть цепь обмотки возбуждения или систему сигнализации аварийной работы генераторной установки.

Принцип действия регулятора напряжения

В настоящее время все генераторные установки оснащаются полупроводниковыми электронными регуляторами напряжения, как правило встроенными внутрь генератора. Схемы их исполнения и конструктивное оформление могут быть различны, но принцип работы у всех регуляторов одинаков. Напряжение генератора без регулятора зависит от частоты вращения его ротора, магнитного потока, создаваемого обмоткой возбуждения, а, следовательно, от силы тока в этой обмотке и величины тока, отдаваемого генератором потребителям. Чем больше частота вращения и сила тока возбуждения, тем больше напряжение генератора, чем больше сила тока его нагрузки — тем меньше это напряжение.

Функцией регулятора напряжения является стабилизация напряжения при изменении частоты вращения и нагрузки за счет воздействия на ток возбуждения. Конечно можно изменять ток в цепи возбуждения введением в эту цепь дополнительного резистора, как это делалось в прежних вибрационных регуляторах напряжения, но этот способ связан с потерей мощности в этом резисторе и в электронных регуляторах не применяется. Электронные регуляторы изменяют ток возбуждения путем включения и отключения обмотки возбуждения от питающей сети, при этом меняется относительная продолжительность времени включения обмотки возбуждения. Если для стабилизации напряжения требуется уменьшить силу тока возбуждения, время включения обмотки возбуждения уменьшается, если нужно увеличить увеличивается.

Проверка регулятора напряжения

Прежде чем проверить регулятор напряжения, нужно убедиться, что проблема кроется именно в нём, а не в других элементах генератора (слабо натянут ремень, окислилась масса и т.д.), для этого нужно проверить сам генератор (Как проверить генератор?). После этого вам нужно снять регулятор напряжения. Процесс демонтажа регулятора описан в статье «как снять регулятор напряжения?». В двух словах скажу, что сначала нужно снять минусовую клемму, снять все провода с генератора, снять пластиковый кожух с генератора, затем открутить и вынуть регулятор напряжения в сборе вместе с щётками.

Давайте перейдём непосредственно к проверке регулятора напряжения. Проверять регулятор напряжения нужно обязательно в сборе с щёткодержателями – т.к. в случае обрыва цепи щёток и регулятора напряжения, мы сразу это заметим. Перед проверкой, обратите внимание на состояние щёток: если они обломаны или их длина короче 5мм, неподвижны и не пружинят, – то их нужно заменить. Для проверки нам понадобится:

– провода;

– аккумулятор автомобильный;

– лампочка на 12в 1-3Вт;

– две обычные пальчиковые батарейки.

Чтобы проверить регулятор напряжения, нам нужно будет построить две схемы: К щёткам подключаем лампочку, К выводам Б и В подключаем «+» от аккумулятора, «-» аккумулятора закрепляем на массу регулятора. Делаем ту же схему, но добавляем последовательно две пальчиковые батарейки. Вывод из всего вышесказанного таков. Исправный регулятор напряжения: в первой схеме лампа горит, во второй схеме лампа не горит, т.к. напряжение выше 14,7в и подача напряжения на щётки должна быть прекращена. Неисправный регулятор напряжения: в обоих случая лампа горит, значит в регуляторе пробой. Лампа не горит вообще – значит, отсутствует контакт между щётками и регулятором или обрыв цепи в регуляторе.

Трехуровневые регуляторы напряжения

Сначала узнаем, для чего нужен этот регулятор. Автомобильный генератор во время движения и работы двигателя должен подпитывать аккумуляторную батарею. Тем самым восстанавливается ёмкость аккумулятора, когда он разряжается во время стоянки. Если мы ездим каждый день, то аккумулятор почти не разряжается, если он в исправном состоянии.

Хуже приходиться аккумулятору, когда машина долго стоит без движения, ведь его энергия постепенно уходит на поддержание работы авто сигнализации. Ещё хуже дела обстоят зимой, когда при отрицательных температурах аккумуляторная батарея разряжается очень быстро. А если вы ездите помалу и не часто, то аккумулятор не заряжается полностью во время движения и может полностью разрядится как-то утром.

Справиться с вышеуказанной проблемой, призван трехуровневый регулятор напряжения. У него три положения работы: это максимальное (выдаёт напряжение на генераторе 14,0-14,2 В), нормальное (13,6-13,8 В) и минимальное (13,0-13,2 В). Как мы знаем из статьи про проверку работоспособности аккумулятора, нормальное напряжение при заведённом двигателе должно быть от 13,2-13,6 В. Это означает, что генератор работает в нормальном режиме и АКБ заряжается в полном объёме.

Это соответствует среднему (нормальному) положению регулятора напряжения. А вот зимой, желательно повысить напряжение до 13,8-14,0 В, т.к. аккумулятор быстрее разряжается при отрицательных температурах. Это делается простым переводом рычажка на регуляторе напряжения. Так будет обеспечена лучшая зарядка АКБ зимой при работающем двигателе.

Летом, особенно когда жара превышает +25 градусов и выше — желательно понизить напряжение генератора до 13,0-13,2 В. Зарядка от этого не пострадает, но генератор не будет “выкипать”, т.е. не будет терять свою номинальную ёмкость и не сокращать ресурс.

Как снять или заменить регулятор напряжения?

Перед заменой регулятора напряжения, обязательно проверьте генератор в целом (Как проверить генератор?). Регулятор напряжения нужно менять, если напряжение под нагрузкой бортовой сети (включены дальний, обогрев зеркал, печка) меньше 13в. Так же регулятор напряжения может стать причиной высокого напряжения (выше 14,7в). Но, как писалось выше, перед снятием регулятора нужно проверить сам генератор, ознакомиться с другими возможными неисправностями (например слабо натянут ремень генератора), и только потом приступать к замене регулятора напряжения. Так же данная статья вам понадобится для замены щёток генератора, т.к. щётки и регулятор напряжения устанавливаются на генератор в сборе.

Итак, как же снять регулятор напряжения? Открываем капот, снимаем минусовую клемму аккумулятора, находим генератор, отсоединяем колодку проводов «D».

— Снимаем защитный резиновый колпачок с наконечников проводов вывода «+». Откручиваем гайку крепления этих проводов, снимаем их с блока генератора.

— Далее нам нужно снять сам пластиковый блок генератора (чаще всего он черного цвета). Для этого нужно отсоединить три пружинных фиксатора, расположенных по периметру блока.

— Находим регулятор напряжения, и крестовой отверткой откручиваем его крепления.

— Вынимаем регулятор напряжения в сборе с щётками, и отключаем от него колодку проводов.

— Далее нам нужно проверить регулятор напряжения, дабы убедиться в его неисправности.

Устанавливаем регулятор напряжения строго в обратной последовательности. Стоит отметить, что в последнее время, многие автолюбители стали пользоваться трёхуровневым регулятором напряжения, для того, чтобы избавиться от просадок напряжения в бортовой сети.

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

Реле регулятор напряжения генератора ВАЗ

Реле регулятор напряжения (или просто реле напряжения) – это устройство, предназначенное для сохранения бортового напряжения сети, получаемого с генератора. Дело в том, что генератор, в силу неравномерности вращения ротора, не может обеспечить равномерное напряжение на выходе, так как оно, то возрастает, то снижается. Для поддержания заданной величины напряжения используется реле-регулятор.

Данное устройство выпускалось вначале в виде электромагнитного реле, основой которого служила катушка с сердечником и ряд небольших механизмов для замыкания, размыкания и создания определенного сопротивления в цепи. Такой вид регуляторов уже устарел и больше не производится.

На смену устаревшему типу реле, пришло электронное полупроводниковое устройство. Отличается от старого образца отсутствием каких-либо контактов, габаритами и содержимым. Кроме того, не поддается регулировкам, поэтому является одноразовым элементом.

Крепление реле осуществляется при помощи шпилек и гаек на кузове автомобиля в подкапотном пространстве. Однако, современные образцы, например, на ВАЗ 2109, ВАЗ 2112, Lada Priora и Lada Kalina имеют реле напряжения, которые крепятся, непосредственно к щеткам генератора и представляют единое целое. Такие элементы в народе получили название «таблетка».

Неисправности реле напряжения и их диагностика на ВАЗ 2106

В процессе эксплуатации автомобиля в бортовой сети могут возникнуть определенные сбои, которые говорят о плохом электроснабжении аппаратуры. В первую очередь, автолюбители проверяют состояние генератора. Его снимают, разбирают, проводят диагностику и оценивают натяжение ремня. Если в процессе проверки, выясняется, что он исправен, то последним остается реле-регулятор напряжения.

Самая обычная неисправность реле-регулятор – это слишком малый или слишком большой заряд. При мало заряде, на холостых оборотах плохо работают фары, двигатель работает неустойчиво, а ситуация улучшается после добавлении оборотов коленчатому валу.

При большом заряде, многие предохранители часто перегорают, фары светят слишком ярко, а электрическая аппаратура нагревается. В обоих случаях, приступают к замерам напряжения бортовой сети.

Запустите двигатель и прогрейте его. Приложите концы вольтметра к клеммам аккумулятора. Напряжение должно составлять 13,5 – 14 вольт. Попробуйте включить фары, дворники и т п. Если напряжение падает ниже 12 вольт, то реле напряжения нуждается в замене.

Замена реле-регулятора напряжения ВАЗ 2106

Чтобы заменить реле напряжения на ВАЗ 2106, отключите клемму аккумулятора и вытащите штекера с проводами из старого реле. После этого, открутите гайки крепления и вытащите со шпилек неисправный элемент. После этого, установите новое реле и закрутите гайки. Вставьте штекера в разъемы нового реле и наденьте клемму аккумулятора.

Внимание! Ни в коем случае никогда не перемыкайте провода, идущие к реле друг с другом. При работающем двигателе это может вызвать резкий скачок напряжения, который испортит все электрические приборы автомобиля.

После установки нового элемента рекомендуется провести его проверку. Дело в том, что такие реле имеют особенность исправной работы только на одной машине. Это связано с плохим качеством сборки комплектующих деталей для наших автомобилей. Поэтому, если показания прибора снова не оправдывают ваших ожиданий, верните реле в магазин и попросите другое. Вполне возможно, что следующее реле окажется именно тем.

Помимо этого, существует, также, вероятность получения бракованного устройства. Именно поэтому, проверка реле должна проводиться обязательно.

Видео — Как поменять реле-регулятор своими руками

Регулятор напряжения генератора ВАЗ 2106: диагностика и конструкция

4.1 / 5 ( 69 голосов )

Речь пойдет про регулятор напряжения. В каждом автомобиле, даже в ВАЗ 2106, самой сложной по конструкции является система электроснабжения. От того, насколько она качественно функционирует, зависит работа всех электроприемников в автомобиле. Состоит система электроснабжения из двух источников питания — генератора переменного тока и аккумуляторной батареи.

Внутри генератора произведена установка выпрямительного блока, он состоит из проводниковых диодов, которые преобразуют переменное трехфазное напряжение в постоянное. Для стабилизации напряжения на выходе устройства применяется реле-регулятор. О нем и будет рассказано в этой статье.

Назначение регулятора напряжения

Цель использования данного устройства заключается в том, чтобы максимально стабилизировать напряжение во всей электросети автомобиля. Если произвести питание обмотки возбуждения генератора без регулятора, то на выходе будет напряжение колебаться в очень широком диапазоне. Если конкретнее, то значение его будет изменяться в диапазоне от 10 до 30 Вольт.

А если все электроприемники рассчитаны на работу под напряжением 12 Вольт, то можно сделать вывод о том, что они придут в негодность моментально. Возрастает вероятность того, что электропроводка начнет плавиться. Также полупроводниковые диоды запросто могут не выдержать возросшей нагрузки. Чтобы не допустить этого, используются реле-регуляторы напряжения. О том, какие конструкции бывают, будет рассказано ниже.

Конструкция контактных реле регуляторов

Еще лет 20-25 назад на автомобилях ВАЗ 2106 устанавливались реле-регуляторы контактного типа. На сегодняшний день они являются устаревшими. В автомобильных генераторах используются исключительно электронные устройства. Но чтобы понять принцип работы, нужно рассмотреть и контактные системы. Основа такого механизма — это обмотка, которая производит намагничивание сердечника из металла. Обмотка содержит около 1300 витков медного провода.

Если вы проводите диагностику этой обмотки, то необходимо знать, что ее сопротивление составляет 17 Ом. Если при диагностике выяснилось, что это значение намного отличается от эталонного, то имеется либо межвитковое замыкание, либо на корпус устройства. В конструкции имеются также контакты, изготовленные из вольфрама. Специальной конструкции магнитный шунт, пластина, предназначенная для совершения регулировок.

Кронштейн, подвеска, небольшие пружины, регулировочные винты на пластине с клеммами. Но самое основное в конструкции — это сопротивления (постоянные резисторы). В регуляторе производится коммутация этих резисторов. В зависимости от напряжения на выходе генератора, изменяется схема их соединения. Максимальное значение сопротивления в цепи составляет 80 Ом.

Как работает механический регулятор напряжения

А теперь давайте рассмотрим принцип действия регулятора механического типа. Когда вы заводите двигатель, начинает вращаться ротор генератора. Если частота вращения не превышает двух тысяч оборотов в минуту, то на выходе генератора напряжение стабильное. Оно не превышает значения в 14,8 Вольт. При такой работе двигателя и генератора регулятор не функционирует, пропускает ток на обмотку возбуждения. Но стоит только повысить частоту вращения коленчатого вала, вступает в работу реле-регулятор.

При этом обмотка, соединенные с щетками, моментально отзывается на превышение напряжения на выходной клемме генераторной установки. Обмотка намагничивается сердечник и притягивает к себе якорь. При этом размыкаются контакты. И если при функционировании на малых оборотах в цепь был подключен лишь один резистор, то во время превышения задействуются все три. При этом уменьшается напряжение, подаваемое на обмотку возбуждения генератора ВАЗ 2106.

Конструкция электронного регулятора напряжения

Механические давно ушли в прошлое, на данный момент в автомобильных генераторах можно встретить только лишь бесконтактные конструкции реле-регуляторов напряжения. Их преимущество очевидно. Ресурс у них намного больше, нежели у механических, так как нет подвижных контактов, которые постоянно находятся в движении. Отсюда можно сделать вывод о том, что реле-регуляторы электронного типа обладают большей надежностью. Используются такие системы на всех современных автомобилях.

Если разобрать регулятор напряжения, то можно увидеть либо небольшую плату, на которой находятся тиристоры и стабилитроны, производящие регулировку напряжения, либо же цельный кристалл полупроводника, на котором выполнена вся конструкция. Функции у электронного устройства точно такие же, как и описано выше механического регулятора. На автомобилях ВАЗ 2108 и более новых регулятор напряжения конструктивно совмещен с щеточным механизмом.

На ВАЗ 2106 он устанавливается отдельно от щеточного узла в подкапотном пространстве. Недостаток электронных систем один — их нельзя отремонтировать. Если вдруг произошел какой-либо сбой, сгорел реле-регулятор, потребуется его заменять новым. Но чтобы удостовериться в том, что действительно это устройство вышло из строя, осуществляется его диагностика на ВАЗ 2106.

Проведение диагностики регулятора напряжения

Проверить его можно несколькими способами. Заведите двигатель, дайте ему поработать, чтобы температура его достигла рабочего значения. Включаете ближний свет фар, противотуманные (если есть). Вооружаетесь мультиметром и производите замер напряжения на аккумуляторной батарее. Максимальное значение должно быть 14,8 Вольт. Если вы наблюдаете превышение этого значения, то нужно менять реле-регулятор напряжения. Это самый простой способ диагностики устройства.

Немного сложнее будет тот, при котором нужно снимать регулятор с генератора. Правда, для этого необходимо сделать очень мало действий. Крестовой отверткой выкручиваете два болта, отсоединяете провод и снимаете устройство вместе с щеточным узлом. Таким образом снимается регулятор напряжения на автомобилях ВАЗ 2108 и аналогичных моделей. Если же установлен он в подкапотном пространстве, как на ВАЗ 2106, то снимать его намного удобнее.

Для диагностики вам потребуется обычная лампочка, рассчитанная на работу от 12 Вольт. Желательно, чтобы ее мощность была не более трех Ватт. У регулятора есть два вывода, обозначенные русскими буквами «Б» и «В». С их помощью производится питание устройства от источника постоянного тока. Между контактами, которые идут к щеточному механизму, включается лампочка.

Если на выходе источника питания не более 14 Вольт, то лампочка должна гореть. В том случае, если повышается свыше 15 Вольт, лампа должна гаснуть. Если в обоих случаях лампочка горит, либо вовсе не загорается, то имеет место быть разрушение полупроводниковых элементов. Тогда поможет только полная замена регулятора.

Как проверить реле-регулятор генератора — Информация

Чтобы проверить реле-регулятор генератора на работоспособность, существует несколько простых методик. Сделать это можно, даже не снимая деталь со своего штатного места. Однако следует понимать, что такая проверка реле-регулятора будет крайне приблизительной, а в случае выявления неисправности – «виноватым» может оказаться и вовсе не он. Поэтому, чтобы проверить его на все 100%, демонтаж неизбежен. Благо, выполняется эта операция очень легко практически на всех автомобилях.

Принцип работы реле-регулятора генератора

Перед тем, как проверять реле-регулятор напряжения, стоит хотя бы в общих чертах понять, как он работает. Углубляться в электронику, при этом, не нужно. Это может понадобиться, разве что, если вы захотите заняться доработкой или переделкой реле-регулятора с целью его настройки на какое-либо другое напряжение (как правило, это делается, чтобы повысить напряжение бортовой сети).

Чтобы не рассматривать принцип работы реле-регулятора «на пальцах», воспользуемся простой схемой, которая в полной мере позволяет описать всю работу системы зарядки автомобиля.

На данной схеме имеются следующие элементы:

Генератор с реле-регулятором напряжения.
Контрольная лампа зарядки АКБ.
Сопротивление.
Реле-регулятор напряжения.
Ротор генератора.
Замок зажигания.
Обмотки статора генератора.
Выпрямительный диодный мост.
Сглаживающий конденсатор.
АКБ.

Все вместе работает это следующим образом. Когда водитель поворачивает ключ в положение «зажигание», ток от АКБ 10 идет через замок 6, контрольную лампу 2 и приходит на реле-регулятор на контакт В. Генератор, соответственно, не работает пока что, и ничего не генерирует. Однако его якорь уже получает небольшой ток для возбуждения его обмоток. Ток этот небольшой.

Сопротивление 3 нужно для того, чтобы в случае перегорания контрольной лампы ток с АКБ смог пройти через замок зажигания к реле-регулятору, и обеспечить начальное возбуждение обмотки якоря генератора.

После запуска двигателя ротор генератора 5 начинает вращаться. На обмотках статора 7 генерируется электрический ток, так как якорь у нас уже возбужден. Выработанный генератором ток изначально переменный. Чтобы выпрямить его, используется мост из диодов 8. Ну и, уже выпрямленное напряжение поступает на АКБ и далее в бортовую сеть автомобиля.

Так вот, если бы здесь не было реле-регулятора, то выходное напряжение генератора полностью зависело бы от того, с какой скоростью он вращается. А поскольку он напрямую соединен с коленчатым валом, скорость эта меняется почти постоянно. С помощью же реле-регулятора получается поддерживать выходное напряжение генератора на постоянном уровне независимо от того, как быстро вращается его якорь.

Регулировка эта осуществляется путем периодического отключения питания обмоток ротора генератора. То есть, реле-регулятор «мониторит» напряжение на выходе из генератора (вывод Б), и когда оно достигает нужных 14-14.5В, возбуждение якоря прекращается. Естественно, напряжение на выходе генератора тут же падает, реле-регулятор это «видит», и возобновляет питание якоря. И так по циклу. Происходит это все дело очень и очень быстро.

Как проверить реле-регулятор на машине

Как уже было отмечено выше – проверка реле-регулятора прямо на автомобиле не дает нужной точности. Однако первичные признаки выхода из строя или нарушения нормальной работы этого узла, все же, можно выявить, не снимая его с генератора. Все, что для этого нужно – это вольтметр. В его роли может выступать как бортовой вольтметр, так и отдельно взятый прибор, например, дешевый китайский мультиметр, который сегодня на каждом углу можно купить буквально за пару долларов.

Проверяется реле-регулятор следующим образом. До запуска двигателя на клеммах аккумуляторной батареи присутствует близкое к номинальному напряжение. Если машина постояла некоторое время без дела, то вольтметр может показывать от 12В до 12,7В. Если же вы только-только заглушили двигатель, напряжение может достигать порядка 13,5В.

Далее включается зажигание. Контрольная лампа (с рисунком АКБ) на панели приборов должна засветиться, а напряжение на вольтметре – немного просесть. Это норма. Работает бензиновый насос, а также идет небольшой ток на предварительное возбуждение обмотки якоря генератора.

Запускаем двигатель. Контрольная лампа гаснет, а напряжение сразу же после выхода мотора на стабильные обороты должно установиться в пределах 14-14,5В. Далее, независимо от того, добавляем ли мы обороты, или нет – напряжение бортовой сети реле-регулятор должен поддерживать на стабильном уровне. Просадки допускаются только в случае включения серьезной нагрузки – фар, печки, музыки и прочего.

Если при повороте ключа зажигания контрольная лампа не горит, значит она перегорела. Тем не менее, если все остальное исправно – двигатель запустится, а генератор с реле-регулятором будет работать в штатном режиме.

Если после запуска двигателя контрольная лампа не гаснет – значит на контакт Б в схеме выше не идет ток с выхода генератора. Реле-регулятор в данном случае исправен – он таким способом сигнализирует, что зарядка АКБ не происходит. Более того, вся бортовая сеть питается от батареи, что чревато ее глубоким разрядом где-то в дороге.

Если напряжение на вольтметре после запуска двигателя не поднялось до указанных 14-14.5В, — это указывает на то, что, либо реле-регулятор, либо генератор – не работают. Кто именно из них – без разборки узла сказать нельзя. Мы же пока допустим, что напряжение не выходит на рабочий режим из-за реле-регулятора. Происходит это потому, что в нем произошел обрыв или выгорание элементов, а из-за этого не выполняется возбуждение якоря генератора. Последний, в свою очередь, может быть полностью исправным, но генерировать электроэнергию без якоря он не может.

Бывает и обратная ситуация – напряжение бортовой сети значительно превышает норму. Это, пожалуй, самая опасная поломка реле-регулятора, в результате которой может и аккумулятор закипеть (и даже взорваться, если повышенное напряжение не заметить сразу), и приборы погорят. Однако без демонтажа и проверки описанными далее способами определить – виноват ли в этом всем именно реле-регулятор – нельзя.

В общем и целом, чтобы проверить реле-регулятор прямо на машине, не снимая – нужен только вольтметр. Однако следует учитывать, что такая проверка не обязательно укажет на то, что сломался регулятор. Схожие симптомы могут наблюдаться и при пробое выпрямительных диодов, и при других проблемах, не относящихся к реле-регулятору.

Проверка снятого реле-регулятора

Чтобы полноценно проверить реле-регулятор напряжения и полностью убедиться в его исправности или наоборот, понадобится:

Источник питания с возможностью регулировки напряжения в диапазоне от 12В до 15В. Некоторые зарядные устройства для АКБ обладают этой регулировкой. Если же никаких регулируемых источников питания в распоряжении нет, то ниже описан способ, как проверить реле-регулятор без этого прибора.
Контрольная лампа, которая будет имитировать ту, что на приборной панели.
Вторая контрольная лампа.
Вольтметр. Не нужен, если источник напряжения имеет встроенный вольтметр, позволяющий определять напряжение с точностью хотя бы до десятых вольта.

Если все это есть, то подключаем снятый с машины реле-регулятор следующим образом. К щеткам при помощи зажимов цепляется вторая контрольная лампа. Можно заменить ее точным и быстрым вольтметром (продвинутые дорогие мультиметры для этой цели не годятся, так как они долго обновляют свои показания)

Далее к выводу, который на схеме обозначен буквой В, подключаем первую контрольную лампу и цепляем ее на «плюс» нашего источника питания. К контакту Б напрямую подключаем «плюс» источника питания. На источнике питания устанавливаем напряжение около 12 вольт. Наконец, «минус» источника питания подсоединяем к «массе» реле-регулятора.

В таком положении обе контрольные лампы должны светиться. Если нет – реле-регулятор неисправен. Скорее всего, в его схеме произошел обрыв или перегорели какие-нибудь радиодетали на его плате.

Если, все же, контрольные лампы светятся, начинаем плавно добавлять напряжение на регулируемом источнике питания. Когда напряжение начнет подниматься, контрольная лампа, имитирующая ту, что на панели приборов, должна погаснуть. Вторая же, которая «висит» на щетках – должна светиться до тех пор, пока входное напряжение не достигнет верхнего порога регулировки, то есть, 14-14,5 вольт в зависимости от типа и модели реле-регулятора.

Если же контрольная лампа (на щетках) не гаснет, а продолжает светиться при напряжении, превышающем 14.5-15.0 вольт – реле-регулятор неисправен. А называется такая неисправность – пробой. И именно она является самой опасной, так как приводит к повышению напряжения бортовой сети, кипению АКБ и перегоранию электроприборов автомобиля.

Как раз пробой реле-регулятора возможно выявить исключительно проверкой в снятом виде. В противном случае невозможно будет исключить другие варианты поломки, имеющие аналогичные симптомы. Например, в случае обрыва выпрямительного диода реле-регулятор будет «введен в заблуждение». Его схема будет «видеть» резкую просадку напряжения на выходе генератора, и в силу своего «призвания» будет пытаться исправить эту просадку, повышая питание обмотки якоря. А это, как можно понять из описанного выше принципа работы реле-регулятора, приведет к повышению напряжения, генерируемого генератором.

Если для проверки реле-регулятора имеется в распоряжении регулируемый блок питания (с более или менее плавной регулировкой), то можно заодно проверить, какое именно напряжение будет поддерживаться в бортовой сети. Чтобы узнать этот самый порог срабатывания реле, достаточно измерить напряжение, при котором гаснет контрольная лампа на щетках.

Сделать это можно и по прибору на блоке питания. Но гораздо более точные результаты возможно получить, если параллельно контрольной лампе к щеткам подсоединить тот самый быстрый и точный мультиметр. Быстрый он нужен как раз для того, чтобы не прозевать момент, когда лампа будет гаснуть, и успеть зафиксировать напряжение срабатывания реле.

Эта проверка реле-регулятора генератора используется умельцами при его доработке. Например, с помощью диода, который добавляется в разрыв цепи на контакте Б (схема выше). На диоде падает немного напряжения. Реле-регулятор «вводится в заблуждение», и добавляет на питание якоря генератора ровно столько же, сколько было потеряно на диоде. Соответственно, сделав такую доработку, можно отдельно от машины проверить, какое в итоге напряжение будет в нашей бортовой сети. Повторим – оно будет ровно таким, при каком гаснет контрольная лампа, подключенная к щеткам реле-регулятора.

Существуют и более сложные в исполнении способы доработки реле-регулятора, результат которых тоже можно проверить описанным способом. Но для них нужны уже некоторые знания в области электроники, а также умение аккуратно раскурочить принципиально неразборный корпус реле-регулятора.

Проверка реле-регулятора без регулируемого источника питания

Как и было обещано выше, рассказываем способ, как проверить реле-регулятор генератора, если регулируемого источника питания нет в наличии. Забегая немного наперед, отметим, что этот метод не обладает такой высокой точностью, как предыдущий. Однако выявить основные две неисправности реле-регулятора – пробой или обрыв – он вполне позволяет.

Для реализации этого способа потребуется обычная автомобильная аккумуляторная батарея и две пальчиковые батарейки. Что АКБ, что пальчики – должны быть заряжены, иначе ничего не получится. Идея проверки заключается в следующем. Напряжение, которое выдает сама аккумуляторная батарея, находится в пределах 12-12.7 вольт. Если же взять две новых пальчиковых батарейки, соединить их последовательно между собой, то можно получить источник питания номиналом 3 вольта.

Именно такое напряжение нам и нужно, потому использовать пальчиковые аккумуляторы или популярные сегодня элементы 18650 – нельзя. У первых напряжение 1.2 вольта, а у вторых вообще – 3.7 вольта.

Проверка же заключается в следующем. Сначала мы подключаем все по описанной выше схеме, но вместо регулируемого источника питания используем нашу АКБ. Мы знаем ее напряжение, которое, к тому же, никто не запрещает дополнительно измерить мультиметром. Соответственно, если мы подключим наше реле только к АКБ, то контрольная лампа, имитирующая ту, что находится в панели приборов автомобиля, будет гореть. Основная контрольная лампа, которую мы цепляем на щетки – будет светиться слабым накалом. Это признаки исправного реле-регулятора на данном этапе.

Далее наша задача – подать на нашу схему сумму напряжений АКБ и двух, соединенных последовательно, пальчиковых батареек. По итогу у нас должен получиться общий источник питания с напряжением более 15 вольт (3 вольта – батарейки, остальное – АКБ). В итоге, если мы подадим такое напряжение на нашу схему, то обе контрольные лампы должны погаснуть. Если же основная, которая на щетках, лампа – не гаснет, то это указывает на пробой реле-регулятора со всеми вытекающими последствиями.

Проверка реле-регулятора «нового» образца

Главное отличие так называемого реле-регулятора «нового» образца заключается в том, что помимо основного вывода, в нем имеется дополнительный. Первый вывод всегда подключается к выходу диодного моста, и предназначен для «мониторинга» выпрямленного, то есть постоянного напряжения, выдаваемого генератором. Второй же вывод, если на вашем реле-регуляторе напряжения он есть, подключается напрямую к обмоткам статора, минуя диодный мост.

Это все означает, что посредством данного второго вывода реле-регулятор контролирует не только напряжение бортовой сети, но и переменное напряжение, вырабатываемое непосредственно генератором. В итоге, проверить такой реле-регулятор описанными выше способами не представляется возможным, поскольку без подачи переменного низковольтного напряжения на описанный второй вывод ничего работать не будет.

Отсюда следует задача – найти способ, как имитировать без генератора это самое переменное напряжение, чтобы подать его на соответствующий вывод и проверить работоспособность реле-регулятора. Сделать это весьма несложно. Для начала собирается все по схеме, как описано выше – реле-регулятор подключается к регулируемому источнику постоянного напряжения, а также цепляются к соответствующим выводам контрольные лампочки.

На тот же вывод, на котором реле-регулятор «мониторит» переменку, вполне можно подать обычное постоянное напряжение, превратив его в подобие переменного механическим путем. То есть, нужно изготовить приспособление, при помощи которого можно будет прерывать постоянный ток. Чтобы сделать это, сгодится, например, саморез и какая-нибудь токопроводящая гибкая пластина. На последнюю мы подаем «плюс» нашего регулируемого источника питания, а к саморезу подключаем тот самый второй вывод, который «мониторит» переменку генератора.

Далее, включив питание, путем быстрых касаний и отрывов пластины от самореза мы можем имитировать переменный ток. Несмотря на то, что этот ток будет не совсем переменным (знак у него всегда будет «плюсовой»), реле-регулятор будет на него адекватно реагировать, и покажет свою работоспособность, либо же обрыв или пробой.

Чтобы было понятнее, кратко опишем весь алгоритм проверки реле-регулятора такого образца:

«Минус» источника питания подключаем к «массе» реле-регулятора. Найти ее можно на корпусе в виде металлической площадки возле ушек, которыми устройство крепится к генератору.
К управляющему контакту реле-регулятора подается «плюс» источника питания через имитацию контрольной лампы из панели приборов.
К основному выводу реле-регулятора напрямую подключаем «плюс» регулируемого источника питания.
Ко второму выводу подключаем собранное приспособление для имитации переменного (на самом деле прерывчатого) тока.
На щетки цепляем вторую контрольную лампу. Также параллельно ей можно подсоединить мультиметр в режиме измерения постоянного напряжения.
Далее все по той же методике. Установив напряжение на уровне номинального для АКБ (12-12.7 вольт), имитируя переменный ток, смотрим на контрольные лампы. Та, которая «панельная» должна светиться в полный накал, а та, которая на щетках – в половину накала.
Повышаем напряжение на источнике питания и одновременно имитируем переменный ток на нашем приспособлении. Контрольная лампа, которая имитирует панельную, должна погаснуть. Основная контрольная лампа, навешенная на щетки, должна светиться на полную мощность.
Повышаем напряжение источника питания до порогового уровня – 14-14.5 вольт – не забываем имитировать переменный ток, и дожидаемся момента, когда основная контрольная лампа погаснет. Отмечаем напряжение, при котором произошло срабатывание реле и сверяем его с желаемым.

Выводы о неисправности или работоспособности реле-регулятора с двумя выводами делаются аналогично. Если при выполнении шага 6 контрольная лампа на щетках светится в полный накал – то возможен пробой в схеме реле-регулятора. Если не светится вообще – возможен обрыв. Нормальный показатель – свечение в половину накала.

Если при повышении напряжения (шаг 7) лампа, которая у нас имитирует панельную, не гаснет – значит либо напряжение еще слишком маленькое, либо есть неисправность в схеме реле-регулятора. Если же основная лампа на щетках не горит или светится в половину накала – то же самое. Либо напряжение еще слишком маленькое, либо есть неисправность внутри схемы. Если же напряжение уже перешло 13.0 вольт, а лампа на щетках продолжает светиться в половину накала, это может означать, что недостаточно достоверно имитируется переменка. Как правило, соединять и разрывать цепь в описанном выше приспособлении нужно очень быстро.

И последнее. Если вы продолжаете повышать напряжение, но реле-регулятор не срабатывает (лампа на щетках никак не гаснет), то это свидетельствует о пробое. Как правило, все модели так называемого нового образца с двумя выводами, рассчитаны на срабатывание при 14.5 вольтах. В некоторых автомобилях, однако, допускается бортовое напряжение до 14.8 вольт. Потому, прежде, чем отбраковывать вполне исправный регулятор, узнайте, на какое точно напряжение регулировки он рассчитан. Если реле не является дешевой подделкой, то истинное напряжение регулировки всегда указывается на его корпусе.

Краткий итог

По итогу всего вышесказанного можно сделать два следующих вывода. Во-первых, реле-регулятор предварительно можно проверить, не снимая с машины. Однако в случае какой-либо неисправности невозможно будет определить – виноват ли в этом регулятор, или это в самом генераторе что-то перегорело. Во-вторых, проверить реле-регулятор в снятом виде можно несколькими способами. Выбор методики зависит от модели устройства, а также от того, есть ли в вашем распоряжении источник питания с возможностью плавно и точно регулировать напряжение.

Конструкция и принцип действия классических автомобильных регуляторов напряжения

АВТО ТЕОРИЯ

Регуляторы напряжения

Как вы, возможно, помните из статьи прошлого месяца о функциях генераторов в вашем классическом автомобиле, нет никаких средств внутреннего контроля их мощности. Другими словами, чем быстрее он вращается, тем больше напряжения поступает в электрическую систему автомобиля. Если бы это не контролировалось, генератор повредил бы аккумулятор и сгорел бы фары автомобиля.Кроме того, если генератор не был отключен от схемы автомобиля, когда он не работает, аккумулятор разрядился бы через его корпус.

Вот где появляется РЕГУЛЯТОР (обычно называемый регулятором напряжения, но это только один компонент системы). За прошедшие десятилетия регуляторы претерпели множество конструктивных улучшений, но наиболее часто используемый электромеханический регулятор — это три блока управления в один тип коробки. Давайте посмотрим, как это работает …

Реле отключения

Это устройство, которое иногда называют автоматическим выключателем, представляет собой магнитный выключатель.Он подключает генератор к цепи батареи (и, следовательно, остальной части автомобиля), когда напряжение генератора достигает желаемого значения. Он отключает генератор, когда он замедляется или останавливается.

Реле имеет железный сердечник, намагниченный для опускания шарнирного якоря. Когда якорь опускается, набор точек контакта замыкается, и цепь замыкается. Когда магнитное поле нарушается (например, когда генератор замедляется или останавливается), пружина тянет якорь вверх, нарушая точки контакта.

Очевидный вид отказа — это точки контакта. Когда они открываются и закрываются, возникает небольшая искра, которая в конечном итоге разъедает материал на концах, пока они либо не «свариваются» вместе, либо не приобретут такое высокое сопротивление, что не будут проводить ток при замыкании. В первом случае батарея разряжается через генератор за ночь, а во втором случае система не заряжается.

Регулятор напряжения

Другой набор контактных точек с железным сердечником используется для постоянного регулирования максимального и минимального напряжения.В этой схеме также есть шунтирующая цепь (шунт перенаправляет электрический поток), которая заземляется через резистор и размещается прямо перед (электрически) точками. Когда точки замкнуты, цепь возбуждения идет «легким» путем к земле, но когда точки разомкнуты, цепь возбуждения должна проходить через резистор, чтобы добраться до земли.

Катушка возбуждения генератора подключена к одной из точек контакта регулятора напряжения. Другая точка ведет прямо к земле.

Когда генератор работает (батарея разряжена или работает несколько устройств), его напряжение может оставаться ниже того, на которое установлено управление.Поскольку ток будет слишком слабым, чтобы тянуть якорь вниз, поле генератора будет уходить на землю через точки. Однако, если система полностью заряжена, напряжение генератора будет увеличиваться до тех пор, пока не достигнет максимального предела, и ток, протекающий через шунтирующую катушку, будет достаточно высоким, чтобы опустить якорь и разделить точки.

Этот цикл повторяется снова и снова в реальном времени. Точки открываются и закрываются примерно от 50 до 200 раз в секунду, поддерживая постоянное напряжение в системе.

Регулятор тока

Даже если напряжение генератора регулируется, его ток может стать слишком большим. Это приведет к перегреву генератора, поэтому для предотвращения преждевременного отказа встроен регулятор тока.

По внешнему виду похожий на железный сердечник регулятора напряжения, сердечник регулятора тока намотан несколькими витками толстого провода и соединен последовательно с якорем генератора.

Во время работы ток увеличивается до предварительно определенного значения установки.В это время ток, протекающий через обмотки из толстого провода, заставит сердечник опускать якорь, открывая точки регулятора тока. Чтобы замкнуть цепь, цепь возбуждения должна пройти через резистор. Это снижает текущий выход, указывает на закрытие, вывод увеличивается, указывает на открытие, вывод вниз, указывает на закрытие и т. Д. Следовательно, точки колеблются при открытии и закрытии так же, как и точки регулятора напряжения, много раз в секунду.

Хорошие и плохие новости

Поскольку регуляторы напряжения являются механическими, их легко устранить.Если вы изучите функцию каждой из трех частей и то, как они взаимосвязаны, станет очевидно, какая часть неисправна, в зависимости от симптомов. Это означает, что любой, кто понимает, как все работает, может легко устранить проблемы. Это хорошие новости.

Плохая новость заключается в том, что зазоры между остриями и давление пружин определяют пределы напряжения / тока, и их чрезвычайно трудно отрегулировать. Иногда это можно сделать на автомобиле с помощью вольтметра, но обычно лучше заменить весь блок регулятора, когда какая-то его часть выходит из строя.Заводская сборка регуляторов требовала относительно сложных измерительных приборов. Регулировка их «наощупь» — дело удачи и часто может привести к повреждению.

В целом, хорошая новость заключается в том, что регуляторы недороги и их относительно легко найти. Замена — всегда хорошая идея.

А как насчет регуляторов генератора?

Регулятор того же типа изначально использовался в автомобилях с генераторами переменного тока, и они работают примерно так же. Однако, поскольку в некоторых автомобилях использовались амперметры, регулятор тока не понадобился.Поэтому для включения обмоток статора генератора был использован «единичный» регулятор. Это был просто регулятор без секции регулятора тока.

Вскоре после этого автомобильные компании перешли на транзисторные регуляторы напряжения. Используя стабилитроны, транзисторы, резисторы, конденсатор и термистор, эти регуляторы поддерживают надлежащее напряжение и ток в системе. Их схемы работают со скоростью 2000 раз в секунду, и они чрезвычайно надежны.С другой стороны, эти регуляторы нелегко ремонтировать. Их можно выбросить и заменить.

Многие «твердотельные» регуляторы устанавливаются внутри генератора и не подлежат обслуживанию, кроме возможности устанавливать пределы напряжения. Это нормально, потому что они работают очень хорошо в течение длительного времени. Чтобы проверить их работу, просто измерьте напряжение аккумулятора при выключенном двигателе, а затем при работающем. Во время работы вы должны увидеть что-то между 13 и 15 вольт. Отсутствие изменения напряжения означает, что либо регулятор, либо генератор переменного тока не работают, в то время как более высокое напряжение означает, что регулятор «не регулируется должным образом».«

А как насчет перехода с генераторов на генераторы переменного тока?

Ну, это двусторонний вопрос. Мы считаем, что такие переоборудование необходимо производить, если при ремонте или капитальном обновлении автомобиля были установлены дополнительные электрические устройства. Кондиционер, электрические вентиляторы охлаждения и т. Д. Потребляют много тока, с которым не справляются старые генераторы. Генераторы вырабатывают в три раза больший ток и весят намного меньше, чем их старые аналоги.

С другой стороны, переход на генератор переменного тока повлияет на внешний вид автомобиля.Это, конечно, личный выбор, но его стоит задуматься. Очень скоро мы напишем статью о конверсии.

data-matched-content-ui-type = «image_card_stacked» data-matched-content-rows-num = «3» data-matched-content-columns-num = «1» data-ad-format = «autorelaxed»>

Элементы управления генератором (часть вторая)

Элементы управления генератором для генераторов с малой выходной мощностью

Типичная схема управления генератором с низкой выходной мощностью изменяет ток в поле генератора для управления выходной мощностью генератора.При изменении параметров полета и электрических нагрузок блок GCU должен контролировать электрическую систему и вносить соответствующие корректировки для обеспечения надлежащего напряжения и тока системы. Типичное управление генератором называется регулятором напряжения или GCU.

Поскольку большинство генераторов с малой мощностью используется на старых самолетах, системами управления для этих систем являются электромеханические устройства. (Твердотельные блоки можно найти на более современных самолетах, в которых используются генераторы постоянного тока, а не генераторы постоянного тока.) Двумя наиболее распространенными типами регуляторов напряжения являются регулятор с угольным стержнем и трехступенчатый регулятор.Каждый из этих блоков управляет током возбуждения с помощью переменного резистора. Затем управление током возбуждения регулирует мощность генератора. Упрощенная схема управления генератором показана на Рисунке 9-57.

Рисунок 9-57. Регулятор напряжения для маломощного генератора.

Регуляторы угольной кучи

Регулятор угольной кучи управляет выходной мощностью генератора постоянного тока, направляя ток возбуждения через стопку угольных дисков (угольную кучу). Углеродные диски включены последовательно с генератором поля.Если сопротивление дисков увеличивается, ток возбуждения уменьшается и мощность генератора падает. Если сопротивление дисков уменьшается, ток возбуждения увеличивается и выходная мощность генератора возрастает. Как видно на рис. 9-58, катушка напряжения установлена параллельно выходным выводам генератора. Катушка напряжения действует как электромагнит, который увеличивает или уменьшает силу при изменении выходного напряжения генератора. Магнетизм катушки напряжения контролирует давление на угольную стопку. Давление на углеродный пакет контролирует сопротивление углерода; сопротивление углерода контролирует ток возбуждения, а ток возбуждения контролирует выходную мощность генератора.

Рисунок 9-58. Углеродный регулятор ворса.

Регуляторы с угольными сваями требуют регулярного технического обслуживания для обеспечения точного регулирования напряжения; поэтому большинство из них было заменено на самолетах более современными системами.

Трехуровневые регуляторы

Трехуровневый регулятор, используемый с системами генераторов постоянного тока, состоит из трех отдельных узлов. Каждый из этих блоков выполняет определенную функцию, жизненно важную для правильной работы электрической системы. Типичный трехкомпонентный регулятор состоит из трех реле, установленных в одном корпусе.Каждое из трех реле контролирует выходы генератора и размыкает или замыкает точки контакта реле в соответствии с потребностями системы. Типичный трехблочный регулятор показан на Рисунке 9-59.

Рисунок 9-59. Три реле этого регулятора используются для регулирования напряжения, ограничения тока и предотвращения обратного тока.

Регулятор напряжения

Секция регулятора напряжения трехзвенного регулятора используется для управления выходным напряжением генератора. Регулятор напряжения контролирует выходную мощность генератора и при необходимости регулирует ток возбуждения генератора.Если регулятор определяет, что напряжение в системе слишком высокое, точки реле размыкаются, и ток в цепи возбуждения должен проходить через резистор. Этот резистор снижает ток возбуждения и, следовательно, снижает выходную мощность генератора. Помните, что выходная мощность генератора падает всякий раз, когда падает ток возбуждения генератора.

Как видно на Рисунке 9-60, катушка напряжения подключена параллельно с выходом генератора, и поэтому она измеряет напряжение в системе. Если напряжение выходит за пределы заданного предела, катушка напряжения становится сильным магнитом и размыкает точки контакта.Если точки контакта разомкнуты, ток возбуждения должен проходить через резистор, и, следовательно, ток возбуждения уменьшается. Пунктирная стрелка показывает ток, протекающий через регулятор напряжения, когда точки реле разомкнуты.

Рисунок 9-60. Регулятор напряжения.

Поскольку этот регулятор напряжения имеет только два положения (точки разомкнуты и точки замкнуты), блок должен постоянно регулироваться, чтобы поддерживать точный контроль напряжения. Во время нормальной работы системы точки открываются и закрываются через равные промежутки времени.По сути, точки вибрируют. Этот тип регулятора иногда называют регулятором вибрирующего типа. По мере того как точки вибрируют, ток возбуждения повышается и понижается, а магнетизм поля в среднем достигает уровня, который поддерживает правильное выходное напряжение генератора. Если системе требуется большая мощность генератора, точки остаются закрытыми дольше и наоборот.

Ограничитель тока

Секция ограничителя тока трехзвенного регулятора предназначена для ограничения выходного тока генератора.Этот блок содержит реле с катушкой, включенной последовательно по отношению к выходу генератора. Как видно на рис. 9-61, весь выходной ток генератора должен проходить через токовую катушку реле. Это создает реле, чувствительное к токовому выходу генератора. То есть, если выходной ток генератора увеличивается, точки реле размыкаются, и наоборот. Пунктирная линия показывает ток, протекающий в поле генератора, когда точки ограничителя тока открыты. Следует отметить, что, в отличие от реле регулятора напряжения, ограничитель тока обычно замкнут во время нормального полета.Только при экстремальных токовых нагрузках точки ограничителя тока должны открываться; в это время ток возбуждения снижается, а выходная мощность генератора остается в установленных пределах.

Рисунок 9-61. Ограничитель тока.

Реле обратного тока

Третий блок трехзвенного регулятора используется для предотвращения выхода тока из батареи и питания генератора. Этот тип протекания тока приведет к разрядке аккумулятора и противоположен нормальному режиму работы. Это можно рассматривать как ситуацию с обратным током и известно как реле обратного тока.Простое реле обратного тока, показанное на рис. 9-62, содержит как катушку напряжения, так и катушку тока.

Рисунок 9-62. Реле обратного тока.

Катушка напряжения подключена параллельно выходу генератора и запитывается каждый раз, когда выход генератора достигает своего рабочего напряжения. Когда катушка напряжения находится под напряжением, точки контакта замыкаются, и ток пропускается к электрическим нагрузкам самолета, как показано пунктирными линиями. На схеме показано реле обратного тока в нормальном рабочем положении; точки замкнуты, и ток течет от генератора к электрическим нагрузкам самолета.Когда ток течет к нагрузкам, токовая катушка находится под напряжением, а точки остаются закрытыми. Если нет выхода генератора из-за сбоя системы, контактные точки размыкаются из-за потери магнетизма в реле. При разомкнутых точках контакта генератор автоматически отключается от бортовой сети, что предотвращает обратный поток от шины нагрузки к генератору. Типичный трехступенчатый регулятор для авиационных генераторов показан на рис. 9-63.

Рисунок 9-63. Трехступенчатый регулятор для генераторов с регулируемой частотой вращения.[щелкните изображение, чтобы увеличить] Как видно на Рисунке 9-63, все три блока регулятора работают вместе для управления выходной мощностью генератора. Регулятор контролирует выходную мощность генератора и регулирует мощность нагрузки самолета, если это необходимо для переменных полета. Обратите внимание, что только что описанный вибрационный регулятор был упрощен для объяснения. Типичный регулятор вибрации, установленный на самолете, вероятно, будет более сложным.

Летный механик рекомендует

Каковы функции регулятора напряжения?

Назначение регулятора напряжения — поддерживать напряжение в цепи относительно близким к желаемому значению.Стабилизаторы напряжения являются одними из наиболее распространенных электронных компонентов, поскольку источник питания часто вырабатывает чистый ток, который в противном случае повредил бы один из компонентов в цепи. Регуляторы напряжения имеют множество специфических функций в зависимости от их конкретного применения.

Пассивное регулирование напряжения

Пассивный регулятор напряжения может использоваться, если источник питания постоянно выдает напряжение, превышающее то, что требуется компонентам в цепи. Этот тип регулятора напряжения по существу состоит из резистора с определенным набором рабочих характеристик.Пассивный регулятор напряжения снижает входящее напряжение до желаемого выходного уровня и сбрасывает избыточную энергию в виде тепла. Пассивным регуляторам часто требуется радиатор для отвода ненужного тепла.

Активное регулирование напряжения

Для цепей, требующих увеличения напряжения, потребуется активный регулятор напряжения. Такие регуляторы напряжения обычно используют какой-либо тип контура отрицательной обратной связи для управления напряжением. Это означает, что напряжение за пределами желаемого диапазона заставляет регулятор напряжения возвращать напряжение в указанный диапазон.В свою очередь, это действие заставляет регулятор напряжения перестать изменять напряжение цепи.

Регулирование электроснабжения

Регуляторы напряжения на главной линии питания переменного тока для управления очень большими изменениями напряжения в этих типах цепей. Трансформатор в сети имеет несколько ответвлений, которые регулируют напряжение в цепи. Когда выходное напряжение сетевого регулятора падает ниже минимального значения, регулятор подключается к ответвлению с более высоким напряжением. Точно так же, когда выходное напряжение поднимается выше максимального значения, регулятор подключается к ответвлению с более низким напряжением.

Стабилизация переменного напряжения

Стабилизация переменного напряжения относится к регулированию относительно небольших колебаний переменного напряжения. Эти регуляторы напряжения обычно используются в домашних условиях, чтобы поддерживать напряжение в диапазоне, необходимом для бытовой техники. В регуляторах напряжения переменного тока используется сервомеханизм, который постоянно реагирует на мельчайшие изменения напряжения трансформатора, чтобы поддерживать напряжение в доме в узком диапазоне.

Стабилизация постоянного напряжения

Стабилизаторы постоянного напряжения управляют напряжением в цепи, в которой используется аккумулятор.Они используют шунтирующее устройство, такое как лавинный пробойный диод, трубка регулятора напряжения или стабилитрон, чтобы проводить только при заданном напряжении. Шунт будет пропускать столько тока, сколько необходимо для вывода этого напряжения. Для безопасной работы стабилизатора постоянного напряжения ток от источника питания не должен превышать максимально безопасный предел напряжения шунтирующего устройства. Обычно это достигается включением в схему последовательного резистора.

Общие сведения о том, как работает регулятор напряжения

Регулятор напряжения генерирует фиксированное выходное напряжение заданной величины, которое остается постоянным независимо от изменений его входного напряжения или условий нагрузки.Существует два типа регуляторов напряжения: линейные и импульсные.

В линейном регуляторе используется активное (BJT или MOSFET) устройство прохода (последовательное или шунтирующее), управляемое дифференциальным усилителем с высоким коэффициентом усиления. Он сравнивает выходное напряжение с точным опорным напряжением и регулирует проходное устройство для поддержания постоянного выходного напряжения.

Импульсный стабилизатор преобразует входное постоянное напряжение в коммутируемое напряжение, подаваемое на силовой MOSFET или BJT-переключатель. Отфильтрованное выходное напряжение переключателя мощности подается обратно в схему, которая управляет временем включения и выключения переключателя питания, так что выходное напряжение остается постоянным независимо от изменений входного напряжения или тока нагрузки.

Каковы некоторые топологии импульсных регуляторов?

Существует три распространенных топологии: понижающая (понижающая), повышающая (повышающая) и понижающая-повышающая (повышающая / понижающая). Другие топологии включают обратноходовые, SEPIC, Cuk, двухтактные, прямые, полномостовые и полумостовые топологии.

Каким образом регулятор частоты коммутации влияет на конструкцию регулятора?

Более высокие частоты переключения означают, что в регуляторе напряжения можно использовать катушки индуктивности и конденсаторы меньшего размера. Это также означает более высокие коммутационные потери и больший шум в цепи.

Какие потери происходят с импульсным регулятором?

Потери возникают из-за мощности, необходимой для включения и выключения полевого МОП-транзистора, которые связаны с драйвером затвора полевого МОП-транзистора. Кроме того, потери мощности полевого МОП-транзистора возникают из-за того, что переключение из состояния проводимости в состояние непроводимости занимает конечное время. Потери также связаны с энергией, необходимой для заряда и разряда емкости затвора MOSFET между пороговым напряжением и напряжением затвора.

Каковы обычные применения линейных и импульсных регуляторов?

Рассеиваемая мощность линейного регулятора прямо пропорциональна его выходному току для данного входного и выходного напряжения, поэтому типичный КПД может быть 50% или даже ниже.Используя оптимальные компоненты, импульсный регулятор может достичь КПД в диапазоне 90%. Однако выходной шум линейного регулятора намного ниже, чем импульсный стабилизатор с такими же требованиями к выходному напряжению и току. Обычно импульсный регулятор может управлять более высокими токовыми нагрузками, чем линейный регулятор.

Как импульсный регулятор управляет своим выходом?

Импульсным регуляторам требуется средство для изменения выходного напряжения в ответ на изменения входного и выходного напряжения.Один из подходов — использовать ШИМ, который управляет входом в соответствующий выключатель питания, который контролирует его время включения и выключения (рабочий цикл). Во время работы отфильтрованное выходное напряжение регулятора подается обратно на ШИМ-контроллер для управления рабочим циклом. Если отфильтрованный выходной сигнал имеет тенденцию к изменению, обратная связь, подаваемая на ШИМ-контроллер, изменяет рабочий цикл для поддержания постоянного выходного напряжения.

Какие проектные характеристики важны для ИС регулятора напряжения?

Среди основных параметров — входное напряжение, выходное напряжение и выходной ток.В зависимости от приложения могут быть важны другие параметры, такие как пульсирующее напряжение на выходе, переходная характеристика нагрузки, выходной шум и КПД. Важными параметрами для линейного регулятора являются падение напряжения, PSRR (коэффициент отклонения источника питания) и выходной шум.

Что такое регулятор напряжения и как он работает?

Большинству интегрированных ИС требуется постоянное напряжение, с которым они могли бы работать.Будь то простой логический вентиль или сложный микропроцессор, у них есть собственное рабочее напряжение. Наиболее распространенные рабочие напряжения — 3,3 В, 5 В и 12 В. Хотя у нас есть батареи и адаптеры постоянного тока, которые могут действовать как источник напряжения, в большинстве случаев они не могут быть напрямую подключены к нашей схеме, поскольку напряжение от них не регулируется.

Скажем, например, у нас есть батарея на 9 В, но нам нужно активировать реле 5 В, которое, очевидно, работает на 5 В. Что мы здесь делаем?

Что такое регулятор напряжения и почему мы его используем?

Вспомните школьные годы, нас учили, что на резисторах падает напряжение.Разве не было бы простым решением просто использовать резисторы для падения напряжения в соответствии с законом Ома? Но затем на резисторах падает напряжение в зависимости от протекающего через них тока. В тот момент, когда ваш компонент начинает потреблять меньше тока, напряжение резко возрастает и убивает его.

Вам нужно что-то получше — напряжение не должно зависеть от тока нагрузки, по крайней мере, не сильно. Следующее простейшее решение, которое приходит вам в голову, — это делитель напряжения. Для этого нужны два резистора, но, эй, если их можно втиснуть, они также могут работать.Еще одна неприятная проблема — в тот момент, когда ваш компонент начинает потреблять слишком большой ток, выход делителя проседает — верхний резистор не может удовлетворить текущую потребность. Теперь вы действительно начинаете желать, чтобы вы узнали об этом в школе. Вы можете исправить это, уменьшив номиналы резисторов, но это приведет к тому, что два резистора будут потреблять слишком большой ток, что, вероятно, разрушит ваш текущий бюджет и станет слишком горячим с непосредственным риском отказа.

Что еще можно было сделать? Усиление! Конечно, вам пришлось потратить на это много часов лекций! Почему бы не добавить транзистор NPN в качестве повторителя напряжения? Делитель напряжения смещения можно подключить к базе, вход шины 12 В к коллектору, а выход к компоненту к эмиттеру, и бинго, вы решили проблему!

Конечно, исправление работает, но оставляет неприятное ощущение — вы использовали три части, и при тестировании обнаруживаете, что сбои в шине питания 12 В идеально воспроизводятся на выходе.Конечно, это усилитель, у него нет интеллекта для автокомпенсации. Вы можете заменить нижний резистор делителя напряжения на стабилитрон, но ток, необходимый для правильного смещения стабилитрона (против таких вещей, как температурные коэффициенты и дрейф), почти равен потреблению вашего компонента, что совершенно бессмысленно.

Нет лучшего способа сделать это? Разве нет волшебного черного ящика, в котором было бы все необходимое для эффективного сброса напряжения? Миллионы EEE по всему миру пережили подобные периоды стресса (включая меня!).Конечно, не все проблемы связаны с падением напряжения, но подобные ситуации обычны в лабораториях EEE повсюду!

Но вам повезло — нужный вам компонент существует. Фактически, это одна из первых коммерческих реализаций технологии IC (не считая операционных усилителей) — скромный стабилизатор напряжения .

Если вы когда-нибудь посмотрите техническое описание регулятора напряжения, вы будете поражены схемой, в которой они были упакованы для снижения напряжения и поддержания его в чистоте — хороший стабильный регулятор напряжения, усилители с обратной связью и компенсацией. — приличный силовой каскад.Конечно, если мы смогли вместить столько технологий в эти наши телефоны, почему бы не сделать регулировку напряжения в красивом корпусе TO-92?

Они становятся лучше с каждым днем - некоторые из них потребляют не более нескольких наноампер, то есть тысячных миллионных ампер! Более того, другие поставляются с защитой от короткого замыкания и перегрева, что делает их надежными.

Регуляторы напряжения — подробный обзор

Как мы видели в разделе выше, основная задача регулятора напряжения — понижать большее напряжение до меньшего и поддерживать его стабильность, поскольку это регулируемое напряжение используется для питания (чувствительной) электроники.

Регулятор напряжения в основном доукомплектован эмиттерный повторитель, как описано выше, — транзистор, соединенный с ссылкой стабильной, что выкладывает постоянное напряжение, опуская остальное.

Они также имеют встроенный усилитель ошибки, который измеряет выходное напряжение (снова через делитель), сравнивает его с опорным напряжением, вычисляет разницу и соответственно управляет выходным транзистором. Это далеко от делителя напряжения, который точно воспроизводит входной сигнал, хотя и немного меньше.Вы не хотите, чтобы пульсации переменного тока накладывались на вашу шину постоянного напряжения.

Желательно иметь транзистор с высоким коэффициентом усиления, так как управлять силовыми транзисторами очень сложно, с жалким коэффициентом усиления в диапазоне двух цифр. Это было преодолено с помощью транзисторов Дарлингтона, а в последнее время — полевых МОП-транзисторов. Поскольку для управления этими типами требуется меньший ток, общее потребление тока снижается. Это дополняется тем, что опорное напряжение используется внутри и потребляет очень малый ток.

Ток, который регулятор потребляет для управления всей этой внутренней схемой, когда выход не нагружен, называется током покоя. Чем ниже ток покоя, тем лучше.

Эти регуляторы построены с использованием трех транзисторов на силовом выходном каскаде — два из них в конфигурации Дарлингтона, а другой — в качестве устройства ограничения тока. Последовательные переходы CE в сумме дают падение напряжения на регуляторе около 2 В.

Это напряжение известно как напряжение падения, напряжение, ниже которого регулятор перестает регулировать.

Вы можете найти устройства, называемые LDO-стабилизаторами или стабилизаторами с малым падением напряжения, с падением напряжения около 0,4 В, поскольку они используют переключатель MOSFET.

Три терминала регулятора

Хватит разговоров, теперь перейдем к номерам деталей.

Наиболее распространенной серией регуляторов напряжения является серия 78XX .Две цифры после 78 представляют собой выходное напряжение регулятора, например, 7805 — это регулятор 5 В, а 7812 — регулятор 12 В. Выходные напряжения, доступные с фиксированными регуляторами, охватывают широкий диапазон от 3,3 В до 24 В с хорошими значениями, такими как 5 В, 6 В, 9 В, 15 В и 18 В.

Стабилизаторы этой серии отлично подходят для большинства целей, они могут выдерживать почти 30 В на входе и, в зависимости от комплектации, выходной ток до 1 А. Они исключительно просты в использовании — подключите входной контакт к входному напряжению, а выходной контакт — к устройству, которому требуется более низкое напряжение, и, конечно же, контакт заземления к земле.

Здесь развязывающие конденсаторы необязательны, поскольку усилители обратной связи «отклоняют» входные пульсации и шум, следя за тем, чтобы они не передавались на выход. Однако, если ваше устройство потребляет более нескольких десятков миллиампер, рекомендуется не менее 4,7 мкФ на входе и выходе, предпочтительно из керамики.

Интересная вещь, которую делают люди, — на этих регуляторах делают примитивные зарядные устройства для телефонов. Просто подключите батарею 9 В ко входу и соответствующий USB-разъем к выходу, и вуаля, у вас есть аварийное зарядное устройство для телефона.Эта конструкция достаточно прочная, поскольку на микросхеме встроена термозащита.

Хорошая особенность таких регуляторов напряжения заключается в том, что их распиновка практически универсальна, поэтому возможна их замена. В настоящее время большинство «транзисторных» корпусов на печатных платах представляют собой регуляторы напряжения, которые можно использовать для других проектов, поскольку они очень просты в использовании.

Увеличение выходного тока регуляторов напряжения

Одно ограничение, которое быстро преодолевает полезность, — это выходной ток, который сильно ограничен корпусом и способом его установки.

Существуют сильноточные варианты этих регуляторов, но их сложно найти.

Единственные устройства, способные выдавать большие токи, — это импульсные преобразователи постоянного тока в постоянный, но показатели выходного шума ужасны.

Возможно создание собственного сильноточного линейного стабилизатора, но в конечном итоге вы столкнетесь со всеми проблемами, упомянутыми выше.

К счастью, есть способ «захватить» стандартный регулятор с помощью нескольких дополнительных деталей и увеличить выходной ток.

Большинство этих модификаций включают добавление обходного транзистора через стабилизатор и управление базой с входом, как показано на рисунке ниже.

Регулируемые регуляторы

Три концевых стабилизатора довольно хороши и просты в использовании, но что, если вам нужно нестандартное выходное напряжение, такое как 10,5 В или 13 В?

Конечно, более или менее возможно захватить фиксированные регуляторы, но требуемая схема довольно сложна и превосходит основную цель простоты.

Существует

устройств, которые могут выполнять эту работу за нас, самым популярным из которых является LM317.

LM317 похож на любой другой линейный стабилизатор со входом и выходом, но вместо контакта заземления есть контакт, называемый «Adjust». Этот вывод предназначен для получения обратной связи от делителя напряжения на выходе, чтобы на выводе всегда было 1,25 В, изменяя значения сопротивления, мы можем получить разные напряжения. В техническом описании даже сказано: «устраняет запасы множества фиксированных напряжений», но, конечно, это применимо только в том случае, если вы можете позволить себе иметь эти два резистора на борту.

В таких регулируемых регуляторах хорошо то, что при небольшом изменении конфигурации они также могут служить в качестве источников постоянного тока.

При подключении резистора к выходному контакту и регулировочного контакта к другому концу резистора, как показано на рисунке, регулятор пытается поддерживать постоянное напряжение 1,25 В на выходном резисторе и, следовательно, постоянный ток на выходе. Эта простая схема довольно популярна среди диодных лазеров.

Фиксированные регуляторы тоже могут это делать, но напряжения падения неоправданно высоки (фактически, номинальное выходное напряжение). Однако они сработают в крайнем случае, если вы в отчаянии.

Ограничения регулятора напряжения

Самым большим преимуществом линейных регуляторов является их простота; больше нечего сказать.

Однако, как и все хорошие чипы, у них есть свои ограничения.

Линейные регуляторы работают как переменный резистор с обратной связью, сбрасывая ненужное напряжение.При рисовании такой же ток, как и в нагрузке. Эта потраченная впустую энергия преобразуется в тепло, что делает эти регуляторы горячими и неэффективными при высоких токах.

Например, регулятор 5 В с входом 12 В, работающий на токе 1 А, имеет потерю мощности (12 В — 5 В) * 1 А, что составляет 7 Вт! Это много потраченной впустую энергии, а КПД всего 58%!

Значит, при больших перепадах входного-выходного напряжения или при больших токах регуляторы имеют жалкую энергоэффективность.

Проблема дифференциального напряжения на входе-выходе может быть решена с помощью более чем одного регулятора, подключенного последовательно, с уменьшением выходного напряжения (до желаемого значения напряжения), так что напряжение падает ступенчато.Хотя общая рассеиваемая мощность такая же, как при использовании одного регулятора, тепловая нагрузка распределяется по всем устройствам, снижая общую рабочую температуру.

Ограничения по мощности и эффективности можно преодолеть, используя импульсный источник питания, но выбор зависит от приложения, нет четких правил относительно того, где и какой тип источника питания использовать.

Устройство и принцип работы. Подключение центрального замка Минус-контроль

После того, как ветрогенератор построен и заряжает аккумулятор, рано или поздно возникает вопрос о контроллере заряда аккумулятора.Теперь у меня есть два ветрогенератора, которые напрямую заряжают три автомобильные аккумуляторы, но в этом режиме я должен следить за зарядкой и выключать аккумуляторы, когда они заряжаются и т. Д., Но это не всегда возможно. Часто при сильном ветре аккумулятор быстро закипает, но не успевают зарядиться до конца, и приходится его выключать, чтобы вода не выкипела.

Чтобы не следить за аккумулятором, подумал о контроллере, но покупать готовый контроллер для ветрогенератора для меня слишком дорого.Я начал искать более простые и дешевые способы контролировать напряжение батареи. Я видел много всевозможных схем в Интернете, но я не силен в электронике и с трудом могу это паять. Но выход был найден после долгих «курительных форумов».

Получается, что автомобильное реле-регулятор генератора представляет собой практически готовый регулятор балласта для ветряной турбины, так как он поддерживает напряжение генератора в заданных пределах, отключая обмотку возбуждения в автомобильном генераторе при появлении напряжения превышает 14.4 вольта. Но вместо обмотки возбуждения в мои генераторы вклеены постоянные неодимовые магниты и их нельзя выключить.

Если нет возможности контролировать напряжение генератора, то можно просто сжечь лишнюю энергию, сбросив ее на дополнительную нагрузку (балласт) при зарядке аккумулятора. Тогда автомобильное реле-регулятор используется как сигнал для ключа, который сливает излишки в балласт.

Весь контроллер состоит всего из четырех частей, это собственно реле-регулятор с минусовым управлением (Волга, Газель, УАЗ), транзистор (irfz44n), резистор 120кОм и балласт, который можно использовать как автомобильную магистраль. лампочки, нить накаливания, бойлер и многое другое, способное съесть много энергии.

Ниже фото самодельного контроллера ветрогенератора. Контроллер работает так, когда напряжение на аккумуляторе поднимается выше 14 вольт на выводе «Ш» реле-стабилизатора, напряжение исчезает, это напряжение блокирует транзистор, а когда его нет, транзистор открывается и пропускает ток через себя в балластная нагрузка, а при падении напряжения ниже 14 вольт на выводе «Ш» снова появляется напряжение, которое закрывает транзистор и ток через него не проходит.

В схеме я использовал реле-регулятор «Astro 58.3702 14 вольт 5 ампер», возможны любые аналоги с минусовой регулировкой, то есть они должны включать / выключать минусовое напряжение. Этот регулятор имеет прозрачный корпус и две лампочки: красный сигнализирует, что он включен, а зеленый загорается, когда напряжение выше 14 вольт, и указывает, что аккумулятор заряжен.

В транзисторе использован IRFZ44N, это мощный транзистор, который может пропускать через себя большие токи до 49Ампер.Вытащил резистор из старой схемы от зарядного устройства, а в качестве балласта у меня есть автомобильная лампочка 100/90 ватт, соединив последовательно ближний и дальний свет.

Транзистор заказывал через интернет, а все остальное в магазине автозапчастей, но буквально за час собрал и подключил контроллер и он сразу заработал без проблем. Правда немного помучился с подключением транзистора, так как вообще впервые в жизни держал в руках такую вещь, но все обошлось.Как видно на фото ниже, контроллер собран буквально «на коленке» даже без паяльника, но работает отлично, а стоимость деталей всего 200 рублей.

Кстати, автомобильные реле-регуляторы тоже хорошо подходят для солнечных батарей, если панель мощная, то можно использовать описанную выше схему, а если ток зарядки не превышает 5 Ампер, то реле-регулятор можно использовать для по прямому назначению, то есть подключить его к аккумулятору, а минус солнечной панели через «Ш», и при напряжении выше 14 вольт реле-регулятор отключит панель от АКБ, а при падении напряжения снова подключит .

По просьбам пользователей более подробно описал схему регулятора балласта с новой схемой схемы и новыми фотографиями.

Релейный регулятор напряжения генератора создан для регулирования выхода «напряжения» на бортовую сеть и на клеммы аккумулятора в заданном диапазоне 13,8 — 14,5 В (реже до 14,8 В). Кроме того, регулятор регулирует напряжение на обмотке самовозбуждения генератора.

Назначение реле регулятора напряжения

Независимо от стажа работы и стиля вождения, автовладелец не может обеспечить одинаковые обороты двигателя в разные моменты времени.То есть коленчатый вал ДВС, передающий крутящий момент на генератор, вращается с разной скоростью … Соответственно, генератор вырабатывает разные напряжения, что крайне опасно для АКБ и других потребителей бортовой сети.

Поэтому замену реле регулятора генератора нужно проводить при недозаряде и перезарядке АКБ, при горящей лампочке, мигании фар и других отключениях питания бортовой сети.

Соединение автоматических источников тока

Транспортное средство содержит как минимум два источника электроэнергии:

аккумулятор — необходим во время запуска двигателя внутреннего сгорания и первичного возбуждения обмотки генератора, не вырабатывает энергию, но потребляет и накапливает только при подзарядке
— питает бортовую сеть на любой скорости и питает аккумулятор только на высоких скоростях

Бортовая сеть должна быть подключена к обоим этим источникам для правильной работы двигателя и других потребителей электроэнергии.В случае поломки генератора аккумулятор «прослужит» не более 2 часов, а без аккумулятора двигатель, приводящий в движение ротор генератора, не запустится.

Есть исключения — например, и из-за остаточной намагниченности обмотки возбуждения штатный генератор ГАЗ-21 запускается самостоятельно при условии, что машина постоянно находится в работе. Завести автомобиль «от толкателя» можно, если в нем установлен генератор постоянного тока, с устройством переменного тока такой трюк невозможен.

Задачи регулятора напряжения

Из школьного курса физики каждый автомобилист должен помнить принцип работы генератора:

при взаимном смещении рамы и окружающего магнитного поля в нем возникает электродвижущая сила
электромагнит генераторов постоянного тока являются статорами, соответственно ЭДС возникает в якоре, ток снимается с коллекторных колец
якорь намагничивается в генераторе переменного тока, в обмотках статора возникает электричество

Упрощенно вы можете представить, что на величину выходного напряжения генератора влияет величина магнитной силы и скорость вращения поля.Основная проблема генераторов постоянного тока — подгорание и заедание щеток при снятии больших токов с якоря — решена переходом на генераторы переменного тока. Ток возбуждения, подаваемый на ротор для возбуждения магнитной индукции, на порядок меньше; Отвести электричество от неподвижного статора намного проще.

Однако вместо постоянно находящихся в космосе терминалов «-» и «+» производители автомобилей получили постоянную смену плюсов и минусов. Зарядить аккумулятор переменным током в принципе невозможно, поэтому предварительно выпрямляют диодным мостом.

Из этих нюансов плавно вытекают задачи, решаемые реле генератора:

регулировка тока в обмотке возбуждения
поддержание диапазона 13,5 — 14,5 В в бортовой сети и на выводах аккумулятора
отключение питания обмотки возбуждения от АКБ при выключенном двигателе

Поэтому регулятор напряжения также называют реле зарядки, и на панели отображается сигнальная лампа процесса зарядки аккумулятора.Генераторы по умолчанию спроектированы с отключением обратного тока.

Разновидности реле-регуляторов

Перед изготовлением ремонтных устройств регулирования напряжения своими руками необходимо учесть, что существует несколько типов регуляторов:

внешние — повышают ремонтопригодность генератора
встроенные — в выпрямитель пластина или щеточный блок
регулирующий минус — появляется дополнительный провод
плюс регулирующий — экономичная схема подключения
для генераторов — нет функции ограничения напряжения на обмотке возбуждения, так как она встроена в сам генератор
для генераторов постоянного тока — дополнительная опция отключения АКБ при неработающем ДВС
двухступенчатая — морально устарела, редко используется, регулируется пружинами и маленьким рычагом
трехступенчатая — дополнена специальным компаратором плата и согласующий сигнализатор
многоуровневый — схема имеет 3-5 дополнительных резисторов и тракт система king
— в современных автомобилях не используется
— улучшенная обратная связь
транзистор — универсальная схема
— малые габариты, плавная регулировка нижнего / верхнего порога
интегральная — они встроены в щеткодержатели, поэтому их меняют после износа щеток

Внимание: без изменений схемы регулятора напряжения «плюс» и «минус» не являются взаимозаменяемыми устройствами.

Реле для генераторов постоянного тока

Таким образом, схема подключения регулятора напряжения при работе генератора постоянного тока более сложная. Так как в режиме парковки авто при выключенном двигателе внутреннего сгорания необходимо отключить генератор от аккумуляторной батареи.

Во время диагностики реле проверяется на три функции:

отключение аккумулятора при парковке автомобиля
ограничение максимального тока на выходе генератора
регулировка напряжения обмотки возбуждения

Любая неисправность требует ремонта.

Реле для генераторов

В отличие от предыдущего случая, диагностика регулятора генератора своими руками немного проще. В конструкции «автомобильной силовой установки» уже заложена функция отключения питания от аккумуляторной батареи во время парковки. Осталось проверить только напряжение на обмотке возбуждения и на выходе из генератора.

Если в автомобиле есть генератор переменного тока, его нельзя запустить ускорением с холма.Поскольку по умолчанию здесь нет остаточной намагниченности на обмотке возбуждения.

Встроенное и внешнее управление

Автолюбителю важно знать, что измеряется, и начать регулировать напряжение реле в конкретном месте их установки. Поэтому встроенные модификации действуют непосредственно на генератор, а внешние «не знают» о его наличии в автомобиле.

Например, если к катушке зажигания подключено внешнее реле, то его работа будет направлена на регулирование напряжения только на этом участке бортовой сети.Поэтому, прежде чем вы узнаете, как проверить реле удаленного типа, вы должны убедиться, что оно подключено правильно.

Управление по «+» и «-»

Принципиально схемы управления «минус» и «плюс» различаются только схемой подключения:

при установке реле в зазор «+» одна щетка подключен к «массе», другой к клемме регулятора
, если вы подключаете реле к разрыву «-», то одну щетку необходимо подключить к «плюсу», а другую к регулятору

Однако в последнем случае появится другой провод, поскольку реле напряжения является устройством активного типа… Это требует индивидуального питания, поэтому «+» нужно ставить отдельно.

Двухуровневый

На начальном этапе механические двухуровневые регуляторы напряжения с простым принципом действия:

электрический ток протекает через реле
результирующее магнитное поле притягивает рычаг
устройство сравнения представляет собой пружину с при заданной силе
при увеличении напряжения контакты размыкаются
меньше тока течет к обмотке привода

Реле механические двухуровневые бывшие в употреблении в автомобилях ВАЗ 21099.Основным недостатком была работа с повышенным износом механических элементов. Поэтому эти устройства были заменены электронными (бесконтактными) реле напряжения:

делитель напряжения собран из резисторов
стабилитрон — ведущее устройство

Сложная проводка и недостаточный контроль напряжения привели к снижению спроса на эти устройства.

Трехуровневые

Однако двухуровневые регуляторы, в свою очередь, также уступили место более совершенным трехуровневым и многоуровневым устройствам:

напряжение идет от генератора в специальную цепь через делитель
информация обрабатывается, фактическое напряжение сравнивается с минимальным и максимальным пороговыми значениями
сигнал ошибки регулирует ток, протекающий в ведущую обмотку

Реле с частотной модуляцией — у них нет обычных сопротивлений, но частота срабатывания электронного ключа увеличена.Управление осуществляется по логическим схемам.

Принцип действия реле регулятора

Благодаря встроенным резисторам и специальным схемам реле может сравнивать величину напряжения, генерируемого генератором. После этого слишком большое значение приводит к отключению реле, чтобы не перезарядить аккумулятор и не испортить подключенные к бортовой сети электроприборы.

Именно к этим последствиям приводят любые неисправности, выход из строя аккумуляторной батареи или резкое увеличение эксплуатационного бюджета.

Переключатель лето / зима

Независимо от времени года и температуры воздуха, генератор работает стабильно. Как только его шкив начинает вращаться, по умолчанию генерируется электрический ток. Однако зимой внутренности аккумулятора замерзают; пополняет заряд намного хуже, чем летом.

Переключатели лето / зима расположены либо на корпусе регулятора напряжения, либо соответствующие разъемы подписаны этим обозначением, которое необходимо найти и подключить к ним в зависимости от сезона.

В этом переключателе нет ничего необычного, это всего лишь приблизительные настройки реле регулятора, позволяющие повысить напряжение на выводах аккумуляторной батареи до 15 В.

Подключение к бортовой сети генератора

Если , при замене генератора вы самостоятельно подключаете новое устройство, нужно учесть нюансы:

сначала нужно проверить целостность и надежность контакта провода от кузова автомобиля к корпусу генератора
потом вам можно подключить клемму В реле регулятора от генератора «+»
вместо «скруток», которые начинают греться через 1-2 года эксплуатации, лучше использовать паяльные провода
заводской провод нужно заменить на кабель сечением не менее 6 мм2, если вместо штатного генератора установлен электроприбор, рассчитанный на ток более 60 А
амперметр в генераторе / аккумуляторе c ircuit показывает мощность какого источника питания в бортовой сети на данный момент больше

Амперметры — это необходимые устройства, с помощью которых вы можете определить заряд аккумулятора и производительность генератора.Не рекомендуется удалять их из схемы без особой причины.

Схемы подключения пульта дистанционного управления

Реле регулятора напряжения внешнего генератора монтируется только после определения обрыва провода, к которому его следует подключать. Например:

на старых РАФ, Газели и «Бычки». Реле 13.3702 используются в полимерном или стальном корпусе с двумя контактами и двумя щетками, устанавливаются в разомкнутой цепи «-», клеммы всегда маркируются, обычно «+» снятый с катушки зажигания (вывод B-VK), контакт Ш регулятора соединен с свободным выводом щеточного узла
в реле-регуляторах 121 «Жигулей».3702 белого и черного цвета, есть двойные модификации, в которых при выходе из строя одного устройства работа второго устройства продолжается простым переключением на него, оно устанавливается в разрыв «+» с выводом 15 на вывод катушки зажигания B-VK, вывод 67 провода к щеточному узлу

Автолюбители называют встроенные реле-регуляторы «конфетами» с маркировкой Y112. Устанавливаются в специальные щеткодержатели, прижимаются винтами и дополнительно защищены крышкой.

На автомобилях ВАЗ реле обычно встраиваются в щеточный узел, полная маркировка — Y212A11, подключаются к замку зажигания.
Если собственник меняет штатный генератор на старом отечественном ВАЗе на устройство переменного тока от иномарки или современной Жигулей, то подключение производится по другой схеме:

Вопрос с ремонтом корпуса автомобилист решает самостоятельно
аналог клеммы «плюс» здесь — контакт В или В +, он включен в бортовую сеть через амперметр.
здесь обычно не используются, но встроенные уже встроены в щеточного узла из них выходит одинарный провод с маркировкой D или D +, который подключается к замку зажигания (к выводу катушки Б-ВК)

Для дизельных двигателей внутреннего сгорания клемма W может присутствовать в генераторах, которые подключены к тахометру, она игнорируется при установке на автомобиль с бензиновым двигателем.

Проверка подключения

После установки трехуровневого или другого реле-регулятора требуется проверка работоспособности:

запуск двигателя
контролируется напряжение в бортовой сети с разной скоростью

После установки генератора и подключения его по приведенной выше схеме владельца может ожидать «сюрприз»:

при включении ДВС запускается генератор, измеряется напряжение на среднем, высоком и низкие обороты
после выключения зажигания ключом….двигатель продолжает работать

В этом случае заглушить двигатель внутреннего сгорания можно либо сняв провод возбуждения, либо отпустив сцепление с одновременным нажатием на тормоз. Все дело в наличии остаточной намагниченности и постоянного самовозбуждения обмотки генератора. Проблема решается установкой лампочки в разрыв возбуждающего провода:

горит, когда генератор не работает
гаснет после запуска
ток, проходящий через лампу, недостаточен для питания обмотки генератора

Эта лампа автоматически становится индикатором наличия зарядки аккумулятора.

Диагностика реле регулятора

Пробой регулятора напряжения можно определить по косвенным признакам. В первую очередь, это неправильная зарядка АКБ:

перезаряд — выкипает электролит, раствор кислоты попадает на части тела
недозаряд — ДВС не запускается, лампы горят дотла

Но лучше диагностировать приборами — вольтметром или тестером.Любое отклонение от максимального значения напряжения 14,5 В (в некоторых автомобилях бортовая сеть рассчитано на 14,8 В) на высоких скоростях или минимального значения 12,8 В на низких скоростях становится причиной замены / ремонта реле регулятора.

Встроенный

Чаще всего регулятор напряжения встроен в щетки генератора, поэтому необходима проверка уровня этого блока:

После снятия защитной крышки и ослабления винтов узел щетки вытаскивается
при износе щеток (осталось менее 5 мм их длины) замену производить в обязательном порядке
диагностика генератора мультиметром проводится в комплекте с аккумулятором или зарядным устройством
«минус» провод от источника тока закрывается на соответствующую пластину регулятора
«Плюсовой» провод от зарядного устройства или аккумулятора подключается к аналогичному разъему реле
тестер установлен в режим вольтметра 0-20 В, щупы ставятся на щетки
в пределах 12.8 — 14,5 В должно быть напряжение между щетками
при повышении напряжения более 14,5 В стрелка вольтметра должна быть на нуле

IN в этом случае вместо вольтметра можно использовать лампу, которая должна гореть в заданном диапазоне напряжений, гаснуть при увеличении этой характеристики больше этого значения.

Провод управления тахометром (маркировка W только на реле для дизельных двигателей) вызывается мультиметром в режиме тестера.Он должен иметь сопротивление около 10 Ом. При уменьшении этого значения провод «сломан», его следует заменить на новый.

Удаленное

Для удаленного реле отличий в диагностике нет, но его не нужно снимать с корпуса генератора. Проверить реле регулятора напряжения генератора можно при работающем двигателе, изменив скорость с низкой на среднюю, затем на высокую. Одновременно с увеличением скорости нужно включить дальний свет (минимум), кондиционер, монитор и других потребителей (как минимум).

Таким образом, при необходимости, владелец транспортного средства может заменить штатное реле регулятора напряжения на более современную модификацию встроенного или выносного типа. Диагностика здоровья доступна в доме с помощью обычной автомобильной лампы.

Если возникнут вопросы — оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители будем рады ответить на них.

Данная система устанавливается на выпускаемые автомобили и служит для одновременного запирания всех дверей при запирании левой передней двери (водительской) на ключ или при нажатии на кнопку ее запирания.При отпирании этой двери ключом или поднятии кнопки отпираются все замки. Вы можете разблокировать замок любой двери и отдельно, подняв ее кнопку блокировки. Когда автомобиль наезжает на препятствие, все замки автоматически разблокируются благодаря датчику инерции в блоке управления.

Штанги для запирания замков приводятся в движение мотор-редукторами, которые объединяют двигатель постоянного тока с возбуждением от постоянных магнитов и коробку передач. Неисправный блок управления центральным замком и мотор-редукторы заменяются.

Центральный замок управляется минусом. На схеме показано, как язычок 5 контакта перемещается от 3-го контакта к 4-му (открыт для закрытия), который идет к центральному замку. Блок, получив минус размыкание или замыкание, запитывает электрозамки + и — чередующейся полярности в зависимости от положения 5-го контакта.

На отечественных автомобилях блок CZ plus устанавливается через предохранитель, который желательно заменить. Дело в том, что со временем этот предохранитель начинает терять контакт и соответственно двери перестают закрываться даже от пульта сигнализации.

Если при правильном подключении сигнализаций (управление с минусовой сигнализацией, цепляемся за белый и коричневый провода) центральный замок перестает работать от ключа, меняем колодки на противоположные (5-контактный на 8-контактный).

На иномарках в принципе все то же самое, что центральный замок может идти вместе с другим электрооборудованием (иммобилайзер, штатная сигнализация, стеклоподъемники дверей и т. Д.). Поэтому найти провода управления центральным замком немного сложно.

P.S Практически все машины имеют минусовое управление центральным замком.

Схема системы дверного замка

1 — монтажный блок 2 — предохранитель на 8 А 3 — блок управления 4 — мотор-редуктор запирания замка правой передней двери 5 — мотор-редуктор запирания замка правой задней двери 6 — мотор-редуктор запирания замка левой задней двери 7 — мотор-редуктор запирания замка левой передней двери с контактной группой A — к источникам питания B — условная нумерация штекеров в блоке блока управления C — условная нумерация штекеров в блоках мотор-редукторов запирания замков

В интернете есть множество схем плавного зажигания и гашения светодиодов при питании от 12В, которые можно сделать своими руками.Все они имеют свои достоинства и недостатки, отличаются уровнем сложности и качеством. электронная схема … Как правило, в большинстве случаев нет смысла строить громоздкие платы с дорогими деталями. Чтобы светодиодный кристалл в момент включения плавно набирал яркость, а также плавно гас в момент выключения, достаточно одного МОП-транзистора с небольшой обвязкой.

Схема и принцип его работы

Рассмотрим один из самых простых вариантов плавного включения и выключения светодиодов, управляемых плюсовым проводом.Помимо простоты исполнения, эта простейшая схема отличается высокой надежностью и невысокой стоимостью. В начальный момент времени при подаче напряжения питания через резистор R2 начинает течь ток, и конденсатор С1 заряжается. Напряжение на конденсаторе не может измениться мгновенно, что способствует плавному открытию транзистора VT1. Увеличивающийся ток затвора (вывод 1) проходит через R1 и приводит к увеличению положительного потенциала на полевом транзисторе стока (вывод 2).В результате плавно включается нагрузка от светодиодов.

В момент отключения электроэнергии происходит разрыв электрической цепи на «плюс управления». Конденсатор начинает разряжаться, отдавая энергию резисторам R3 и R1. Скорость разряда определяется номиналом резистора R3. Чем больше его сопротивление, тем больше накопленной энергии уйдет в транзистор, а значит, процесс демпфирования продлится дольше.

Чтобы иметь возможность выставлять время полного включения и выключения нагрузки, можно добавить в цепь подстроечные резисторы R4 и R5.При этом для корректной работы рекомендуется использовать схему с резисторами R2 и R3 небольшого номинала.
Любую из схем можно самостоятельно собрать на небольшой плате.

Элементы схемы

Основным элементом управления является мощный n-канальный МОП-транзистор IRF540, ток стока которого может достигать 23 А, а напряжение сток-исток — 100В. Рассмотренное схемное решение не предусматривает работу транзистора в предельных режимах.Поэтому радиатор ему не нужен.

Вместо IRF540 можно использовать отечественный аналог КП540.

За плавное свечение светодиодов отвечает

Resistance R2. Его значение должно быть в диапазоне 30-68 кОм и выбирается в процессе настройки исходя из личных предпочтений. Вместо него можно установить компактный многооборотный подстроечный резистор 67 кОм. В этом случае вы можете отрегулировать время розжига отверткой.

Resistance R3 отвечает за плавное гашение светодиодов.Оптимальный диапазон его значений 20–51 кОм. Вместо этого вы также можете припаять подстроечный резистор для регулировки времени затухания. Последовательно с подстроечными резисторами R2 и R3 желательно припаять одно постоянное сопротивление небольшой величины. Они всегда будут ограничивать ток и предотвращать короткое замыкание, если подстроечные резисторы открутить до нуля.

Резистор R1 используется для установки тока затвора. Для транзистора IRF540 достаточно номинала 10 кОм. Минимальная емкость конденсатора С1 должна составлять 220 мкФ при максимальном напряжении 16 В.Емкость можно увеличить до 470 мкФ, что одновременно увеличит время полного включения и выключения. Вы также можете взять конденсатор для большей нагрузки, но тогда вам придется увеличить размер печатной платы.

Минус контроль

Переведенные выше схемы отлично подходят для использования в автомобиле. Однако сложность некоторых электрических схем состоит в том, что часть контактов замыкается на плюс, а часть на минус (общий провод или корпус). Для управления указанной схемой на минус блока питания ее нужно немного доработать.Транзистор необходимо заменить на p-канальный, например IRF9540N. Подключите отрицательную клемму конденсатора к общей точке трех резисторов, а положительную клемму подключите к истоку VT1. Модифицированная схема будет запитана с обратной полярностью, а положительный управляющий контакт изменится на отрицательный.

Читать то же

Органы управления генератором — бортовая электрическая система

Теория управления генератором

Все самолеты предназначены для работы в определенном диапазоне напряжений (например, 13.5–14,5 вольт). А поскольку самолет работает с разными частотами вращения двигателя (помните, двигатель приводит в действие генератор) и с различными электрическими требованиями, все генераторы должны регулироваться какой-либо системой управления. Система управления генератором предназначена для поддержания выходной мощности генератора в пределах всех параметров полета. Системы управления генератором часто называют регуляторами напряжения или блоками управления генератором (GCU).

Выходную мощность авиационного генератора можно легко отрегулировать с помощью контроля напряженности магнитного поля генератора.Помните, что сила магнитного поля напрямую влияет на мощность генератора. Больший ток возбуждения означает большую мощность генератора и наоборот. На рисунке 1 показано простое управление генератором, используемое для регулировки тока возбуждения. Когда ток возбуждения регулируется, регулируется выход генератора. Имейте в виду, что эта система настраивается вручную и не подходит для самолетов. Системы самолета должны быть автоматическими, и поэтому они немного сложнее.

Рисунок 1.Регулировка напряжения генератора полевым реостатом

Существует два основных типа управления генератором: электромеханический и твердотельный (транзисторный). Органы управления электромеханического типа используются на старых самолетах и, как правило, требуют регулярного осмотра и обслуживания. Твердотельные системы более современны и обычно считаются более надежными и более точными для управления мощностью генератора.

Функции систем управления генератором

Большинство систем управления генераторами выполняют ряд функций, связанных с регулированием, измерением и защитой системы генерации постоянного тока.Для легких самолетов обычно требуется менее сложная система управления генератором, чем для более крупных многодвигательных самолетов. Некоторые из перечисленных ниже функций отсутствуют на легких самолетах.

Регулирование напряжения

Самая основная из функций GCU — регулировка напряжения. Регулирование любого вида требует, чтобы блок регулирования взял образец выходного сигнала генератора и сравнил этот образец с известным эталоном. Если выходное напряжение генератора выходит за установленные пределы, то блок регулирования должен обеспечивать регулировку тока возбуждения генератора.Регулировка тока возбуждения регулирует выход генератора.

Защита от перенапряжения

Система защиты от перенапряжения сравнивает измеренное напряжение с опорным напряжением. Схема защиты от перенапряжения используется для размыкания реле, контролирующего ток возбуждения. Обычно он встречается в более сложных системах управления генераторами.

Параллельные операции генератора

На многодвигательных самолетах необходимо использовать функцию параллельного подключения, чтобы все генераторы работали в установленных пределах.Как правило, параллельные системы сравнивают напряжения между двумя или более генераторами и соответствующим образом регулируют схему регулирования напряжения.

Защита от перевозбуждения

Когда один генератор в параллельной системе выходит из строя, один из генераторов может перевозбудиться и, как правило, нести большую часть нагрузки, чем его доля, если не все нагрузки. По сути, это условие заставляет генератор вырабатывать слишком большой ток. Если это состояние обнаруживается, перевозбужденный генератор должен быть возвращен в допустимые пределы, иначе произойдет повреждение.Схема перевозбуждения часто работает вместе со схемой перенапряжения для управления генератором.

Дифференциальное напряжение

Эта функция системы управления предназначена для обеспечения того, чтобы все значения напряжения генератора находились в жестких пределах перед подключением к шине нагрузки. Если выходной сигнал находится за пределами указанного допуска, то контактор генератора не может подключать генератор к шине нагрузки.

Измерение обратного тока

Если генератор не может поддерживать требуемый уровень напряжения, он в конечном итоге начинает потреблять ток, а не обеспечивать его.Такая ситуация возникает, например, при выходе из строя генератора. Когда генератор выходит из строя, он становится нагрузкой для других работающих генераторов или батареи. Неисправный генератор необходимо снять с автобуса. Функция измерения обратного тока контролирует систему на наличие обратного тока. Обратный ток указывает на то, что ток течет к генератору, а не от генератора. В этом случае система размыкает реле генератора и отключает генератор от шины.

Органы управления для генераторов с высокой выходной мощностью

Большинство современных генераторов большой мощности можно найти на самолетах корпоративного типа с турбинными двигателями.В этих небольших бизнес-джетах и турбовинтовых самолетах используются генератор и стартер, объединенные в один блок. Этот агрегат называется стартер-генератором. Преимущество стартер-генератора состоит в том, что он объединяет два блока в один корпус, экономя место и вес. Поскольку стартер-генератор выполняет две задачи: запуск двигателя и выработку электроэнергии, система управления этим агрегатом относительно сложна. Простое объяснение стартер-генератора показывает, что блок содержит два набора обмоток возбуждения.Одно поле используется для запуска двигателя, а другое используется для выработки электроэнергии. [Рисунок 2]

Рисунок 2. Стартер-генератор

Во время функции запуска блок GCU должен активировать последовательное поле, и якорь заставляет блок работать как двигатель. В режиме генерации блок GCU должен отключать последовательное поле, возбуждать параллельное поле и контролировать ток, производимый якорем.В это время стартер-генератор действует как обычный генератор. Конечно, GCU должен выполнять все функции, описанные ранее, для управления напряжением и защиты системы. Эти функции включают регулирование напряжения, измерение обратного тока, дифференциальное напряжение, защиту от перевозбуждения, защиту от перенапряжения и параллельную работу генератора. Типичный ГПА показан на Рисунке 3.

Рисунок 3. Блок управления генератором (GCU)

Как правило, современные ГПА для генераторов с высокой выходной мощностью используют твердотельные электронные схемы для определения работы генератора или стартера-генератора.Затем схема управляет серией реле и / или соленоидов для подключения и отключения устройства к различным распределительным шинам. Практически во всех схемах стабилизации напряжения есть стабилитрон. Стабилитрон — это чувствительное к напряжению устройство, которое используется для контроля напряжения в системе. Стабилитрон, подключенный к схеме GCU, затем регулирует ток возбуждения, который, в свою очередь, регулирует выход генератора.

Органы управления для генераторов с малой мощностью

Типичная схема управления генератором для генераторов с малой выходной мощностью изменяет ток, протекающий в поле генератора, для управления выходной мощностью генератора.При изменении параметров полета и электрических нагрузок блок GCU должен контролировать электрическую систему и вносить соответствующие корректировки для обеспечения надлежащего напряжения и тока системы. Типичное управление генератором называется регулятором напряжения или GCU.

Поскольку большинство генераторов с малой мощностью используются на старых самолетах, системами управления для этих систем являются электромеханические устройства. (Твердотельные блоки можно найти на более современных самолетах, в которых используются генераторы постоянного тока, а не генераторы постоянного тока.) Двумя наиболее распространенными типами регуляторов напряжения являются регулятор с угольным стержнем и трехступенчатый регулятор.Каждый из этих блоков управляет током возбуждения с помощью переменного резистора. Затем управление током возбуждения регулирует мощность генератора. Упрощенная схема управления генератором показана на рисунке 4.

Рисунок 4. Регулятор напряжения для генератора малой мощности

Регуляторы сваи углерода

Регулятор углеродной кучи управляет выходной мощностью генератора постоянного тока, посылая ток возбуждения через стопку углеродных дисков (углеродную кучу).Углеродные диски включены последовательно с генератором поля. Если сопротивление дисков увеличивается, ток возбуждения уменьшается и мощность генератора падает. Если сопротивление дисков уменьшается, ток возбуждения увеличивается и выходная мощность генератора возрастает. Как видно на рисунке 5, катушка напряжения установлена параллельно выходным выводам генератора. Катушка напряжения действует как электромагнит, который увеличивает или уменьшает силу при изменении выходного напряжения генератора. Магнетизм катушки напряжения контролирует давление на угольную стопку.Давление на углеродный пакет контролирует сопротивление углерода; сопротивление углерода контролирует ток возбуждения, а ток возбуждения контролирует выходную мощность генератора.

Рис. 5. Регулятор углеродного ворса

Трехэлементные регуляторы

Трехуровневый регулятор, используемый с системами генератора постоянного тока, состоит из трех отдельных блоков.Каждый из этих блоков выполняет определенную функцию, жизненно важную для правильной работы электрической системы. Типичный трехкомпонентный регулятор состоит из трех реле, установленных в одном корпусе. Каждое из трех реле контролирует выходы генератора и размыкает или замыкает точки контакта реле в соответствии с потребностями системы. Типичный трехблочный регулятор показан на рисунке 6.

Рис. 6. Три реле, имеющиеся на этом регуляторе, используются для регулирования напряжения, ограничения тока и предотвращения обратного тока

Регулятор напряжения

Секция регулятора напряжения трехзвенного регулятора используется для управления выходным напряжением генератора.Регулятор напряжения контролирует выходную мощность генератора и при необходимости регулирует ток возбуждения генератора. Если регулятор определяет, что напряжение в системе слишком высокое, точки реле размыкаются, и ток в цепи возбуждения должен проходить через резистор. Этот резистор снижает ток возбуждения и, следовательно, снижает выходную мощность генератора. Помните, что выходная мощность генератора падает всякий раз, когда падает ток возбуждения генератора.

Рисунок 7.Регулятор напряжения

Как видно на рисунке 7, катушка напряжения подключена параллельно с выходом генератора, и поэтому она измеряет напряжение в системе. Если напряжение выходит за пределы заданного предела, катушка напряжения становится сильным магнитом и размыкает точки контакта. Если точки контакта разомкнуты, ток возбуждения должен проходить через резистор, и, следовательно, ток возбуждения уменьшается. Пунктирная стрелка показывает ток, протекающий через регулятор напряжения, когда точки реле разомкнуты.

Поскольку этот регулятор напряжения имеет только два положения (точки открыты и точки закрыты), устройство должно постоянно регулироваться для поддержания точного контроля напряжения. Во время нормальной работы системы точки открываются и закрываются через равные промежутки времени. По сути, точки вибрируют. Этот тип регулятора иногда называют регулятором вибрационного типа. По мере того как точки вибрируют, ток возбуждения повышается и понижается, а магнетизм поля в среднем достигает уровня, который поддерживает правильное выходное напряжение генератора.Если системе требуется большая мощность генератора, точки остаются закрытыми дольше и наоборот.

Ограничитель тока

Секция ограничителя тока трехзвенного регулятора предназначена для ограничения выходного тока генератора. Этот блок содержит реле с катушкой, включенной последовательно по отношению к выходу генератора. Как видно на рисунке 8, весь выходной ток генератора должен проходить через токовую катушку реле. Это создает реле, чувствительное к токовому выходу генератора.То есть, если выходной ток генератора увеличивается, точки реле размыкаются, и наоборот. Пунктирная линия показывает ток, протекающий в поле генератора, когда точки ограничителя тока открыты. Следует отметить, что, в отличие от реле регулятора напряжения, ограничитель тока обычно замкнут во время нормального полета. Только при экстремальных токовых нагрузках точки ограничителя тока должны открываться; в это время ток возбуждения снижается, а выходная мощность генератора остается в установленных пределах.

Рисунок 8.Ограничитель тока

Реле обратного тока

Третий блок трехзвенного регулятора используется для предотвращения выхода тока из батареи и питания генератора. Этот тип протекания тока приведет к разрядке аккумулятора и противоположен нормальному режиму работы. Это можно рассматривать как ситуацию с обратным током и известно как реле обратного тока. Простое реле обратного тока, показанное на рисунке 9, содержит как катушку напряжения, так и катушку тока.

Рисунок 9.Реле обратного тока

Рисунок 10.
Навигация по записям
В каких странах правостороннее движение: В каких странах левостороннее движение: выясняем вместе
Чем смазать сайлентблоки чтобы не скрипели: причины скрипа, что делать и чем смазать
Добавить комментарий Отменить ответ
Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *
Комментарий *
Имя *
Email *
Сайт

Центр грузовой техники © 2009-2019. Продажа грузовиков MAN и Mercedes по России. Продажа полуприцепов Grunwald (Грюнвальд) и полуприцепов Schmitz (Шмитс).
Карта сайта