Svarkin-spb.ru

Назначение реле регулятора напряжения

Реле-регулятор напряжения генератора: схема, принцип

Содержание статьи

  • Реле-регулятор напряжения генератора: схема, принцип
  • Как проверить регулятор напряжения
  • Как поменять регулятор напряжения

Любой вариант технического исполнения генераторного оборудования предусматривает наличие регулятора напряжения. Независимо от частоты вращения ротора система автоматической стабилизации напряжения позволяет обеспечивать необходимый для электрооборудования параметр. Если рассмотреть базовый принцип работы данного технического устройства, то в общих словах можно сказать, что напряжение на выходе генератора прямо пропорционально скорости вращения ротора, которую можно регулировать силой тока, подаваемого на его обмотку.

Общие понятия

Важно понимать из каких конструктивных частей состоит автомобильный генератор.

Ротор создает электромагнитное поле на своей обмотке возбуждения.

Статор, снимающий переменное напряжение в диапазоне от 12-30 Вольт, имеет три обмотки, которые соединены согласно схеме «звезда».

Трехфазный выпрямитель, который состоит из шести диодных полупроводников.

Так как изменение уровня напряжения в генераторе может происходить в достаточно большом диапазоне, то его нормальная работа в первую очередь связана с устройством автоматической регулировки. Следует отметить, например, что реле-регулятор на автомобилях ВАЗ 2107 независимо от технического исполнения системы впрыска топлива (инжектор или карбюратор) имеет одинаковую конструкцию. Он состоит из следующих устройств: сравнивающего, управляющего, задающего и исполнительного, а также специального датчика. Основным элементом данной конструкции является орган регулирования, который бывает механическим и электрическим.

При вращении ротора в генераторной установке автомобиля на его выходе появляется электрическое напряжение, уровень которого на обмотке возбуждения управляется органом регулировки. Кроме того, генератор напрямую соединен с аккумуляторной батареей, из-за чего на обмотку возбуждения постоянно подается напряжение. При изменении скорости вращения ротора происходит и вариация напряжения на выходе генератора, которая регулируется подключенным к нему реле-регулятором.

Повышение и понижение уровня напряжения на выходе генераторной установки автомобиля производится следующим образом. Сначала датчик фиксирует его изменение и подает соответствующий сигнал на сравнивающее устройство, которое в свою очередь сопоставляет его с положенным уровнем. Потом этот сигнал поступает на устройство управления, где осуществляется его преобразование и подача на исполнительный механизм. А уже регулирующее устройство занимается изменением силы тока, поступающего на обмотку ротора, вследствие чего на выходе генератора происходит уменьшение или увеличение величины напряжения.

Какие виды устройств часто встречаются

Наиболее простым в конструктивном исполнении считается двухуровневый регулятор. Он состоит генератора, выпрямителя и аккумулятора. Обмотка электрического магнита, лежащего в основе регулирующего устройства, соединяется в данном случае с датчиком. В качестве задающего устройства здесь используется обыкновенная пружина, а роль сравнивающего устройства (коммутации) играет рычаг небольших размеров. Контактная группа работает как исполнительный механизм. Постоянное сопротивление является органом регулировки. Несмотря на устаревшую схему данного реле-регулятора, такая конструкция до сих пор встречается достаточно часто.

Работа двухуровневого регулятора происходит следующим образом. Появившееся на выходе генератора напряжение поступает на обмотку реле. Возникшее электромагнитное поле притягивает плечо рычага, на который воздействует пружина сравнивающего устройства. При создании напряжения, превышающего заданные параметры, контакты реле размыкаются, и в электрическую цепь поступает постоянный ток, уровень которого значительно меньше. Соответственно при уменьшении напряжения происходит замыкание контактов реле, из-за чего сила тока начинает увеличиваться.

Так как вышеприведенные двухуровневые регуляторы отличаются чрезмерным износом механических элементов, современные регуляторы напряжения стали применять вместо электромагнитного реле такого вида полупроводники, работающие в качестве ключей. В данном случае сам принцип действия реле-регуляторов не изменился, однако замена механических деталей на радиоэлектронные сопровождается тем, что чувствительность делителя напряжения, выполненного на постоянных резисторах, существенно увеличилась. Кроме того, в качестве задающего устройства здесь используется стабилитрон.

Современные регуляторы напряжения генератора, используемые, например, в отечественных автомобилях являются достаточно надежными и долговечными устройствами. В них исполнительная часть работает на полупроводниковых транзисторах. Кроме того, на выходе генератора после электронного ключа, выполняющего роль коммутатора, при необходимости может подключаться еще и добавочное сопротивление.

Следует отметить, что эффективность работы трехуровневых конструкций регулирования напряжения заметно повышается. Несмотря на их общее принципиальное сходство с механическими двухуровневыми реле-регуляторами, все-таки имеются и отличия. В них обработка информации об уровне напряжения на выходе генератора подается через делитель на специальную схему. Такими регуляторами может оснащаться любой автомобиль. В данном случае важно лишь разобраться с его устройством и схемой подключения.

В трехуровневых реле-регуляторах напряжения генераторов осуществляется сравнение его текущего показателя с экстремальными (min и max) значениями. В данном случае при отклонении уровня напряжения от заданных параметров происходит формирование сигнала рассогласования, который влияет на регулирование силы тока на обмотке возбуждения ротора. Кроме того, схема такого регулятора подразумевает наличие нескольких добавочных сопротивлений, находящихся после электронного ключа.

Следует знать, что современные системы регулирования напряжения на дорогих автомобилях используют более совершенные многоуровневые устройства, которые содержат от трех и более добавочных сопротивлений в своих схемах. Помимо этого в них могут применяться следящие системы регулирования. А в некоторых моделях автомобилей вместо добавочных сопротивлений используются принцип увеличения частоты срабатывания ключа. Последние разработки многоуровневых систем управления основаны на частотной модуляции. В них добавочные сопротивления управляют логическими элементами конструкции.

Как производится демонтаж реле-регулятора

Для того чтобы снять реле-регулятор не нужно обладать какими-то особенными навыками и использовать сложные инструменты. Достаточно иметь отвертку («минус» или «плюс») и руководствоваться простыми правилами.

Читать еще:  Выбираем автоакустику

Как правило, регулятор находится на задней крышке автомобильного генератора. И для его демонтажа не требуется снимать генератор или его привод. Выход устройства из рабочего состояния может происходить при полном стирании графитовых щеток или пробое полупроводникового элемента. А снятие регулятора нужно начинать с отключения аккумулятора. Далее нужно отсоединить регулятор от генератора, открутив отверткой крепеж. После этой достаточно простой манипуляции можно вытянуть наружу корпус реле-регулятора напряжения.

Проверка работоспособности

Рабочее состояние устройства можно установить путем осмотра щеток, длина которых должна составлять не менее 5 мм. А диагностирование состояние регулятора производится путем использования источника постоянного напряжения, на котором можно изменять исходный параметр. Для этих целей достаточно иметь аккумулятор, пару пальчиковых батареек и обычную лампу накаливания на 12 Вольт или вольтметр.

Сначала нужно «+» от питания подключить к соответствующему разъему реле-регулятора, а «-» – к общей пластине устройства. Далее лампа или вольтметр подсоединяется к щеткам, на которые в это время подается напряжение 12 Вольт. Важно понимать, что при подаче на регулятор свыше 15 Вольт между щетками будет отсутствовать напряжение. Именно это и свидетельствует о рабочем состоянии устройства. Узел будет диагностироваться как неисправный в случаях, когда контрольная лампа не загорается или горит при любом значении напряжения.

Самостоятельно проверяем реле-регулятор напряжения на ВАЗ 2106

Если аккумуляторная батарея на ВАЗ 2106 вдруг перестала заряжаться, а генератор исправно работает, вероятно, причина в поломке реле-регулятора. Это маленькое устройство кажется чем-то незначительным. Но оно способно стать источником серьёзной головной боли для начинающего водителя. А между тем, неприятностей с регулятором можно избежать, если вовремя провести проверку этого устройства. Можно ли это сделать самостоятельно? Разумеется! Разберёмся, как это делается.

Назначение реле-регулятора напряжения на ВАЗ 2106

Как известно, система электроснабжения ВАЗ 2106 состоит из двух важнейших элементов: аккумулятора и генератора переменного тока. В генератор вмонтирован диодный мост, который автомобилисты по старинке называют выпрямительным блоком. Его задача — преобразовывать переменный ток в постоянный. А для того чтобы напряжение этого тока было стабильным, не зависело от скорости вращения генератора и сильно не «плавало», применяется устройство, называемое реле-регулятором напряжения генератора.

Этот прибор обеспечивает постоянное напряжение во всей бортовой сети ВАЗ 2106. Если реле-регулятора не будет, напряжение будет скачкообразно отклоняться от среднего значения в 12 вольт, причём «плавать» оно может в очень широком диапазоне — от 9 до 32 вольт. А поскольку все потребители энергии на борту ВАЗ 2106 рассчитаны на работу под напряжением в 12 вольт, то без должного регулирования питающего напряжения они просто перегорят.

Конструкция реле-регулятора

На самых первых ВАЗ 2106 устанавливались контактные регуляторы. Увидеть такое устройство сегодня практически невозможно, поскольку оно безнадёжно устарело, а ему на смену пришёл регулятор электронный. Но для знакомства с этим устройством нам придётся рассмотреть именно контактный внешний регулятор, так как на его примере конструкция раскрывается наиболее полно.

Итак, основным элементом такого регулятора является обмотка из латунной проволоки (примерно 1200 витков) с медным сердечником внутри. Сопротивление у этой обмотки постоянное, и составляет 16 Ом. Кроме того, в конструкции регулятора имеется система вольфрамовых контактов, регулировочная пластинка и магнитный шунт. А ещё есть система резисторов, способ соединения которых может меняться в зависимости от требуемого напряжения. Наибольшее сопротивление, которое могут выдать эти резисторы, составляет 75 Ом. Вся эта система находится в прямоугольном корпусе из текстолита с выведенными наружу контактными площадками для подключения проводки.

Принцип работы реле-регулятора

Когда водитель запускает мотор ВАЗ 2106, вращаться начинает не только коленвал в двигателе, но и ротор в генераторе. Если скорость вращения ротора и коленвала не превышает отметку в 2 тыс. оборотов в минуту, то напряжение на выходах генератора не превышает 13 вольт. Регулятор при таком напряжении не включается, а ток идёт прямо на обмотку возбуждения. Но если скорость вращения коленвала и ротора возрастает, регулятор автоматически включается.

Обмотка, которая подключена к щёткам генератора, мгновенно реагирует на повышение оборотов коленвала и намагничивается. Сердечник, находящийся в ней, втягивается внутрь, после чего происходит размыкание контактов на одних внутренних резисторах, и замыкание контактов на других. К примеру, когда двигатель работает на малых оборотах, в регуляторе задействован лишь один резистор. При выходе двигателя на максимальные обороты включается уже три резистора, а напряжение на обмотке возбуждения резко падает.

Признаки поломки регулятора напряжения

Когда регулятор напряжения выходит из строя, он перестаёт удерживать напряжение, подаваемое на аккумулятор, в требуемых рамках. В результате возникают следующие неполадки:

  • аккумуляторная батарея не заряжается полностью. Причём картина наблюдается даже тогда, когда аккумулятор совсем новый. Это говорит об обрыве реле-регулятора;
  • аккумулятор закипает. Это другая неполадка, говорящая о пробое реле-регулятора. Когда случается пробой, ток, подаваемый на аккумулятор, может в несколько раз превысить нормальное значение. Это приводит к перезарядке аккумулятора и к его закипанию.

Как в первом, так и во втором случае автовладелец должен провести проверку регулятора, и в случае выявления поломки заменить его.

Проверка и замена реле-регулятора напряжения ВАЗ 2107

Проверить реле-регулятор можно и в условиях гаража, однако для этого потребуется несколько инструментов. Вот они:

  • мультиметр бытовой (уровень точности устройства должен быть не ниже 1, а шкала должна быть до 35 вольт);
  • ключ рожковый на 10;
  • отвёртка плоская.
Читать еще:  Современные микромобили

Простой вариант проверки регулятора

Первым делом реле-регулятор необходимо снять с автомобиля. Сделать это не составит труда, он крепится всего на двух болтах. Кроме того, при проверке придётся активно использовать аккумулятор, так что он должен быть полностью заряжен.

  1. Двигатель автомобиля заводится, фары включаются, после чего мотор работает на холостом ходу в течение 15 минут (скорость вращения коленвала при этом не должна превышать 2 тыс. оборотов в минуту);
  2. Капот автомобиля открывается, с помощью мультиметра замеряется напряжение между клеммами аккумуляторной батареи. Оно не должно превышать 14 вольт, и не должно быть ниже 12 вольт.

Сложный вариант проверки регулятора

Этот вариант используется в тех случаях, когда поломку регулятора при проверке простым способом установить не удаётся (например, в ситуациях, когда напряжение между клеммами аккумулятора составляет не 12 вольт и выше, а 11.7 – 11.9 вольта). В этом случае регулятор придётся снимать и «прозванивать» его с помощью мультиметра и обычной лампочки на 12 вольт.

    Регулятор ВАЗ 2106 имеет два выхода, которые обознаются как «Б» и «В». На эти контакты подаётся питание с аккумулятора. Существует ещё два контакта, которые идут к щёткам генератора. К этим контактам подключается лампа так, как это показано на рисунке ниже.

Видео: проверка реле-регулятора на классике

Последовательность замены вышедшего из строя реле-регулятора

Перед началом работы необходимо определиться с тем, какого типа регулятор установлен на ВАЗ 2106: старый внешний, или новый внутренний. Если речь идёт об устаревшем внешнем регуляторе, то извлечь его не составит труда, так как он закреплён на арке левого переднего колеса.

Если же на ВАЗ 2106 установлен внутренний регулятор (что вероятнее всего), то перед его извлечением придётся снять с машины воздушный фильтр, поскольку он мешает добраться до генератора.

  1. На внешнем реле рожковым ключом откручиваются два болта, удерживающие устройство на левой колёсной арке.
  2. После этого все провода отсоединяются вручную, регулятор извлекается из подкапотного пространства и заменяется новым.

Есть пара важных моментов, не упомянуть о которых нельзя. Прежде всего, проблема с наружными регуляторами для ВАЗ 2106. Это очень старые детали, которые давным-давно сняты с производства. Как следствие, их практически невозможно найти в продаже. Иногда автовладельцу ничего не остаётся, как покупать внешний регулятор с рук, воспользовавшись объявлением в интернете. Разумеется, о качестве и о реальном сроке службы такой детали автовладельцу остаётся лишь догадываться. Второй момент касается извлечения внутренних регуляторов из корпуса генератора. По каким-то неведомым причинам провода, подключённые к регулятору со стороны генератора, очень хрупкие. Чаще всего они ломаются «под корень», то есть прямо у контактной колодки. Устранить эту проблему не так-то просто: придётся ножом разрезать колодку, перепаивать сломанные провода, изолировать места припоя, а затем склеивать пластмассовую колодку универсальным клеем. Это очень кропотливая работа. Поэтому при извлечении внутреннего регулятора из генератора ВАЗ 2106 следует проявлять крайнюю осторожность, особенно если ремонтом приходится заниматься на сильном морозе.

Итак, для того, чтобы проверить и поменять сгоревший регулятор напряжения автовладельцу не потребуются специальные навыки. Всё, что ему нужно — умение пользоваться гаечным ключом и отвёрткой. И элементарные представления о работе мультиметра. Если всё это есть, то с заменой регулятора проблем не возникнет даже у начинающего автолюбителя. Главное, точно следовать изложенным выше рекомендациям.

Как проверить реле-регулятора генератора?

Электрическая сеть любого автомобиля питается за счет генератора, который приводится во вращение двигателем при помощи ременной передачи. Его обороты постоянно меняются, начиная от 900 и заканчивая несколькими тысячами, вызывая соответствующее вращение ротора. Для нормальной работы всех электроприборов и зарядки аккумулятора, в бортовой сети напряжение должно быть стабильным, что обеспечивает реле-регулятор. Являясь самым слабым звеном в системе электроснабжения, устройство в первую очередь нуждается в проверке при обнаружении неполадок зарядки АКБ и других поломках электросети автомобиля.

Реле-регулятора – назначение, принцип работы, разновидности.

Причиной появления реле-регулятора в схеме электрооборудования автомобиля стал факт, что генератор не всегда выдает на АКБ напряжение, необходимое для правильной зарядки. Основную проблему составляет переменное число оборотов коленвала и, соответственно, вала электрогенератора, выработка последним нестабильного напряжения. Функционирование приборов бортовой сети, зарядка аккумулятора требуют стабилизации выходного сигнала генератора.

Реле-регулятора выполняет функции:

  • Стабилизации напряжения на выходе генератора в заданном диапазоне;
  • Отсечки (отключения цепей заряда) при превышении максимально допустимого уровня.

Через прибор подключается обмотка возбуждения генератора. Фактически РР выполняет функции цепи отрицательной обратной связи – рост числа оборотов приводит к увеличению напряжения на выходе генератора (клеммах АКБ), благодаря РР происходит его снижение на обмотке возбуждения, уменьшение магнитного потока возбуждения, снижение выходного напряжения электрогенератора. При уменьшении оборотов протекает обратный процесс. Таким образом на аккумуляторе получают до 14.2-14.5 В (в некоторых моделях автомобилей до 14.8 В) вне зависимости от скорости вращения вала.

При превышении указанной величины на контактах АКБ выдача напряжения на клеммы блокируется полностью.

Разновидности реле-регулятора.

РР классифицируют по нескольким признакам.

По используемой элементной базе устройства разделяются на:

  • Релейные, использующие для стабилизации и отсечки только переключение контактов реле;
  • Транзисторные и гибридные транзисторно-релейные, построенные на базе полупроводниковых элементов (применялись в автомобилях, выпускавшихся до 90-х годов);
  • Интегральные, архитектура которых основана на интегральных полупроводниковых и твердотельных переключательных компонентах, работающие в современных авто;
  • Микропроцессорные (микроконтроллерные) с программным заданием алгоритмов (режимов) работы (широко применяются на высококлассных автомобилях, например Audi, BMW).
  • Внешние (отдельные устройства, монтируемые на кузовных конструкциях);

  • Встроенные, конструктивно входящие в состав генератора;
  • Совмещенные с щеточным узлом электрогенератора.

Различают также устройства с регулировкой по «+» и «-» (включаются в разрыв соответствующего провода), двух-, трех- и многоуровневые.

Что это, где находится, как работает

Эта часть авто отвечает за поддержание напряжения бортовой сети в определённых пределах. Регулятор контролирует окружающую температуру, частоту вращения ротора, уровень электрической нагрузки и другие параметры. Он также защищает чувствительные элементы генератора от перегрузок, отвечает за активацию обмотки возбуждения и других систем.

Изделие находится непосредственно в генераторе. Вне зависимости от модели машины принцип работы регулятора одинаков — при росте или снижении напряжения компонент уменьшает или увеличивает ток возбуждения для возвращения показателей на нужный уровень.

Так выглядит регулятор напряжения

Как проверить совмещенное реле

Например, рассмотрим регулятор машины ВАЗ 2110. Чтобы проверить, работает ли реле, надо собрать такую схему, как на рисунке.

Реле регулятор ВАЗ 2110 — 37.3701:

  • 1 — аккумуляторная батарея;
  • 2 — вывод «масса» регулятора напряжения;
  • 3 — регулятор напряжения;
  • 4 – вывод «Ш» регулятора;
  • 5 — вывод «В» регулятора;
  • 6 — контрольная лампа;
  • 7 — вывод «Б» регулятора напряжения.

При сборке такой схемы со стандартным напряжением 12.7 Вольт, то лампочка должна просто светиться.

Если напряжение регулятора поднять до 14-14.5 Вольт, то лампочка должна потухнуть. Если лампочка не погасла при таком высоком напряжении, значит регулятор неисправен.

Как поменять реле регулятор

Неисправности

Чаще всего реле-регулятор выходит из строя по следующим причинам:

  1. При исправном АКБ отсутствует ток зарядки, из-за чего он не заряжается. Это происходит при плохом присоединении проводов к зажимам реле или при обрыве цепи от генератора к батарее. Устраняется закреплением провода в цепи, проверкой и регулировкой регулятора напряжения и реле-регулятора.
  2. Недостаточный ток зарядки при разряженной АКБ или большой при полностью заряженном аккумуляторе вызваны нарушением регулировки регулятора напряжения. Устраняется регулировкой устройства или его заменой.
  3. Горение и перегорание ламп с чрезмерным накалом происходит при нарушении регулировки реле-регулятора или замыкании контактов. Устраняется разъединением и зачисткой замкнувших контактов, регулировкой или заменой регулятора напряжения.
  4. Большой ток разряда после остановки мотора. Происходит при замыкании контактов реле-регулятора (спекании контактов, поломке пружины якоря) или коротком замыкании электропровода. Ремонтируется нахождением и устранением короткого замыкания при отключенном аккумуляторе, проверкой и регулировкой ограничителя тока, размыканием и зачисткой контактов, заменой пружины с регулировкой ее зазора и натяжения.

Не только регулятор.

Проблема с зарядкой аккумулятора может возникнуть не только из-за неисправностей реле-регулятора. Источником неприятностей становятся:

  • Окисленные контакты батареи, РР, электрогенератора;
  • Нарушение изоляции проводников (приводит к утечкам, коротким замыканиям);
  • Нарушение целостности токоведущих жил (нет пути протекания зарядного тока);
  • Неисправности электрогенератора и выпрямителей;
  • Сбои в системах самодиагностики электронных блоков.

Самые распространённые причины поломки

  1. Замыкание диодного моста или щёток генератора. Результат — отключение генератора или переход на неконтролируемое напряжение.
  2. Сдвиг напряжения стабилизации. В этом случае стабильность напряжения сохраняется, но оно постоянно либо пониженное, либо завышенное.
  3. Окисление или обгорание контактов.
  4. Изменение размеров зазора между контактами.
  5. Ослабление натяжения пружин.
  6. Проблемы с обмотками — обрывы или замыкания.

Поломки можно определить на ранней стадии — для этого обратите внимание на соотношение расхода топлива с эффективностью работы авто. Если машина потребляет гораздо больше горючего, чем нужно, но работает хуже, вероятнее всего, проблема именно в регуляторе. Верная примета — сила свечения фар в тёмное время суток. Если при ночной езде вы замечаете, что интенсивность свечения габаритных огней и приборов сильно снизилась, пора проверять регулятор.

Для чего нужен регулятор напряжения в автомобиле

Это небольшое простое устройство выполняет важную функцию — регулировка напряжения. То есть, если напряжение больше положенного, регулятор должен уменьшать его, а, если напряжение меньше положенного, регулятор должен поднять его.

Какое напряжение регулирует реле генератора?

Заведенные двигатель обеспечивает работу генератора, который вырабатывает и передает напряжение электрического тока аккумулятору.

При неправильной работе регулятора напряжения, аккумулятор автомобиля быстро сажает свой ресурс. Регулятор называют иногда таблеткой или шоколадкой.

Заключение

Чтобы реле и генератор в целом прослужили максимально долго, не следует допускать чрезмерного загрязнения узла. Также желательно время от времени замерять напряжение, поступающее на АКБ. А при мойке автомобиля нельзя допускать попадания воды в систему заряда.

Выход из строя реле-регулятора может привести к возникновению более серьезных неисправностей (вплоть до поломки аккумулятора). Так что пренебрегать ремонтом в данном случае не стоит. Попытаться восстановить генератор можно и самостоятельно, но если есть сомнения в собственных силах, лучше обратиться за помощью в автосервис. Это позволит сократить затраты времени и избежать значительных материальных трат.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector