Olrait.ru

Реле регуляторы напряжения автомобильные

Реле-регулятор. Устройство реле-регулятора

Рассмотрим устройство и принцип действия реле-регулятора ⭐ контактно-вибрационного типа, регулирующего работу генератора постоянного тока и состоящего из РОТ, РН и ОТ.

Реле обратного тока включает в себя последовательную 1 и параллельную 4 обмотки. Если напряжение генератора 13 ниже напряжения аккумуляторной батареи 16, то магнитный поток, создаваемый параллельной обмоткой, мал. Поэтому якорь 5 не может притянуться к сердечнику и замкнуть контакты 6 РОТ. По мере увеличения частоты вращения коленчатого вала двигателя повышается напряжение, вырабатываемое генератором. Когда напряжение превысит напряжение включения РОТ (достигнет 12,5 В в 12-вольтной системе или 25 В в 24-вольтной системе электрооборудования), якорь притянется к сердечнику, и контакты 6 замкнутся. Ток пойдет по обмоткам 1 и 4 в таком направлении, что их магнитные поля совпадут. В результате магнитное поле последовательной обмотки 1 усилит эффект прижатия контактов 6. Генератор будет обеспечивать питание потребителей, а излишек его мощности будет использован для подзарядки аккумуляторной батареи.

С уменьшением частоты вращения вала двигателя или при его остановке напряжение генератора становится меньше напряжения на клеммах батареи. Электрический ток при этом стремится течь от нее к якорю 15 генератора, что может привести к перегрузке последнего. Магнитный поток последовательной обмотки 1 сразу изменит направление и размагнитит сердечник 2, контакты 6 разомкнутся и генератор отключится от батареи. Пружина 3 способствует быстрому размыканию контактов РОТ.

Регулятор напряжения представляет собой прибор, аналогичный РОТ. Контакты РН 10 в отличие от контактов РОТ под воздействием пружины стремятся быть замкнутыми. Они остаются в этом положении, если напряжение Ur генератора 13 ниже напряжения Uрh, на которое отрегулирован РН. Ток возбуждения генератора проходит по цепи вывод Я генератора — обмотки 7 и 8 ОТ — замкнутые контакты 10 — вывод Ш обмотки возбуждения 14 генератора — «масса» (корпус) генератора.

Рис. Схема реле-регулятора:
1 — последовательная обмотка РОТ; 2 — сердечник РОТ; 3 пружина; 4 — параллельная обмотка РОТ; 5 — якорь; 6 — контакт РОТ; 7 — последовательная обмотка ОТ; 8 — ускоряющая обмотка ОТ; 9 — контакт ОТ; 10 — контакт РН; 11 — выравнивающая обмотка РН; 12 — параллельная обмотка РН; 13 — генератор; 14 — обмотка возбуждения генератора; 15 — якорь генератора; 16 — аккумуляторная батарея; 17 — стартер; 18 — выключатели зажигания; 19 — контрольная лампа; 20—22 — резисторы; А, Б, Ш, Я — маркировка выводов реле-регулятора

В момент, когда Ur > Uph, контакты 10 разомкнутся и ток возбуждения, минуя контакты 9 ОТ, пойдет через резисторы 20 и 21. Это произойдет при напряжении 14,5… 15 В в 12-вольтной системе и 29… 30 В в 24-вольтной. В результате сила тока в обмотках возбуждения уменьшится, а напряженность магнитного силового поля генератора снизится. Значение ЭДС в обмотке якоря и напряжение на выходных клеммах генератора также понизятся.

При снижении напряжения генератора уменьшится сила притяжения якоря параллельной обмоткой 12 РН, контакты 10 вновь замкнутся, и сила тока возбуждения увеличится.

Рассмотренный процесс повторяется периодически при частоте размыкания и замыкания контактов 10 в пределах 30… 200 с-1. Однако колебание напряжения на выводах генератора при этом не превышает 0,2 В. Напряжение, поддерживаемое РН, остается примерно постоянным и не сказывается на изменении силы света ламп освещения.

Ограничитель тока работает аналогично РН, но его последовательная обмотка 7 реагирует не на напряжение, а на силу отдаваемого генератором 13 тока. До тех пор пока мощность включенных потребителей не превышает номинальной мощности генератора, сердечник ОТ намагничен слабо и пружина подвижных контактов 9 удерживает их в замкнутом положении. Если мощность включенных потребителей превысит номинальную мощность генератора, то сердечник ОТ намагнитится настолько, что разомкнет контакты 9. В этом случае ток возбуждения пойдет двумя путями:

  1. через резистор 22, замкнутые контакты 10 Ph и далее к выводу Ш генератора 13
  2. через ускоряющую обмотку 8 ОТ, резисторы 20 и 21 и далее также к выводу Ш

Обмотка 8 способствует ускорению замыкания контактов 9, поскольку включена последовательно в цепь обмотки возбуждения генератора и создает магнитный поток, совпадающий по направлению с магнитным потоком основной обмотки ОТ.

Ответы на вопросы

Что такое реле регулятор?

Реле регулятор напряжения (или просто реле напряжения) – это устройство, предназначенное для сохранения бортового напряжения сети, получаемого с генератора.

Как работает реле регулятор напряжения?

Регулятор содержит 3 элемента: измерительный, сравнения и регулирующий. Измерительный элемент воспринимает напряжение генератора и преобразует его в сигнал, который в элементе сравнения сравнивается с эталонным значением. Если измеренная величина отличается от эталонной величины, на выходе измерительного элемента появляется сигнал, который активизирует регулирующий элемент, изменяющий ток в обмотке возбуждения так, чтобы напряжение генератора вернулось в заданные пределы.

Читать еще:  Что такое вут в автомобиле

Как подключить реле регулятор к генератору автомобиля

Как подключить реле регулятор к генератору

Встроенный или выносной регулятор – один из главных компонентов генератора, обеспечивающий стабильное функционирование всей системы электроснабжения автомобиля. В некоторых случаях полезно устанавливать внешний регулятор, если наблюдается перезаряд или другие сложности. Узнайте о том, как правильно подключать реле выносного типа.

Выносной регулятор

Нередко случается у водителей такое. Запаливаются щётки генерирующего устройства. Регулятор встроен вместе с щётками. Приходится менять всё вместе. И тут совет от знатоков: лучше поставь внешний регулятор, чем встроенный. Уж больно не хвалят модели, выпущенные в последнее время.

Хорошо, думаешь, поставлю внешний, только как его подключать? Оказывается, есть удобная схема, которая позволяет легко всю эту модернизацию осуществить.

Некоторые важные моменты:

  • нельзя путать фишки на регуляторе под номерами 67 и 15 (первая должна соединяться с генерирующим устройством, а вторая – идти на предохранители);

Вот как выглядит схема подключения

Схема подключения выносного и встроенного реле

На нижнем фото видим схему, которая показывает подключение уже встроенного реле регулятора.

Она подходит для подключения на «пятёрки», «семёрки», ВАЗ 2104, если ГУ установлено от ВАЗ «копейки». Как видим, реле регулятор выносного типа подключается посредством двух выводов. 15-й вывод идет на предохранитель.

Второй вывод 67 соединяется с генератором. Провод соединяется с фишкой от щёток.

Также реле выносного типа должно соединяться с массой – любой частью кузова.

Реле – это не что иное, как выключатель, служащий для смыкания и отключения отдельных зон электрической цепи, происходящих при конкретных показателях электровеличин. Реле машины иначе называют коммутатором нагрузочного напряжения, и это верно на все 100 процентов. Когда ГУ, вентилятор или стартер потребляет тока больше, чем нужно, реле срабатывает.

Каким бывает регулятор напряжения

Реле состоит из магнита электрического типа, якоря и переключателя. Электромагнитом выступает в данном случае трос, обвитый вокруг индуктора с магнитным стержнем, а якорем – особая пластина, управляющая контактами.

Как только электрическое напряжение проходит сквозь обмотку магнита, возникает электрическое поле. Специальный толкатель прижимает якорь к сердечнику и, тем самым, переключаются контакты.

Внимание. Известно два типа реле, применяемых на автомобилях ВАЗ. Это неконтактное реле-регулятор и МЭР (электрический). Именно схема последнего реле показана на картинке ниже.

Неконтактное реле или НЭРР представляет собой достаточно новый агрегат, не требующий никаких дополнительных корректировок или регулирования. Что касается МЭР, то это прибор старого образца, изготовление которого в настоящее время приостановлено.

Итак, ВРН или регулятор встроенный представляет собой устройство, состоящее из микросхемы, транзистора и корпуса с щётками. Если выходит из строя встроенный регулятор, то его заменяют на новый, либо устанавливают выносной.

Внешний регулятор легко инсталлировать, если следовать строго инструкции.

Модернизация подразумевает демонтаж и разбор генерирующего устройства.

ГУ или генератор

Генератор в любой автомобильной электросхеме выполняет главенствующие функции. Именно от него зависит нормальное функционирование и эксплуатация машины. Надежное ГУ устанавливается во все иномарки и модели отечественного автопрома.

Генератор автомобиля ВАЗ

К примеру, на «шестёрку» ставится ГУ, заряд которого удовлетворяет потребность в электричестве любого штатного компонента. Если не перегружать генерирующее устройство «шестёрки», то автомобиль способен отъездить ещё много и много километров. Однако важно своевременно проводить профилактические процедуры – следить за натяжением ремня и состоянием щёток.

ГУ подключается по классической схеме. На примере генератора ВАЗ 2106 рассмотрим его функционирование. Маркируется это ГУ, как Г-221. Представляет собою синхронную электромашину переменного напряжения с ЭЛМГ возбуждением. Внутрь ГУ встроен ВБ (выпрямитель) с 6-ю диодами.

Схема подключения генератора на ВАЗ

1 обмотка ротора генератора
2 генератор
3 обмотка статора генератора
4 выпрямитель генератора
5 аккумуляторная батарея
6 тумблер зажигания
7 контрольная лампа заряда аккумуляторной батареи
8 реле контрольной лампы заряда аккумуляторной батареи
9 блок предохранителей ВАЗ -2106
10 дроссель
11 термокомпенсирующий резистор
12 добавочные резисторы
13 регулятор напряжения

Простая и понятная схема, не требующая каких-либо тонкостей и специфических знаний. На «шестёрке» ГУ размещается на моторе справа. Крепится к натяжной планке гайкой и к кронштейну своими лапками.

Как видим, на схеме показан выносной регулятор. Он помечен цифрой 13. Генератор указан под цифрой 2, блок предохранителей – под цифрой 9.

Отдельно хотелось бы рассмотреть реле, которое в схеме генератора «шестёрки» играет важную роль. В первую очередь оно служит для того, чтобы подавать информацию водителю о состоянии зарядки. Её, как известно, создаёт генерирующее устройство.

Реле выполнено по тому же принципу, как и все устройства, функционирующие, согласно тем же свойствам. Подключение осуществляется к клемме 30 генератора. Отдельный провод идёт через предохранители к ЗЗ (замку).

Действие реле сводится к следующему: лишь только вольтаж БС снижается (опускается ниже 12-вольтового значения), релейные контакты размыкаются, индикатор задействуется, давая знак водителю.

Читать еще:  Якорь для автомобильной лебедки

Для лучшего понимания схемы подключения рекомендуется ознакомиться также с принципами зарядки батареи:

  • как только проворачивается ключ в ЗЗ, на регулятор реле через предохранитель подаётся (вывод 15) электроимпульс;
  • в регуляторе напряжение трансформируется и идёт дальше на положительную щётку ГУ;
  • затем через щётку напряжение идёт на обмотку возбуждения ГУ;
  • затем – на отрицательную щётку, через которую и выводится на массу.

После того, как задействуется реле или после достижения в БС нормального значения вольтажа, ГУ начинает вырабатывать ток с нужным значением. Индикаторная лампа тухнет, а схема начинает работу в заводском режиме. А вот когда общий вольтаж падает, тока оказывается недостаточно, и контакты размыкаются, что приводит к горению лампы разрядки.

Реле заряда или реле контрольной лампы

Постоянное включение индикаторной лампы заряда свидетельствует о неправильной работе гена. Происходит же это по разным причинам. Для начала следует проверить предохранители: если они в активном состоянии, то внимания заслуживают уже оба реле: регулятор и зарядник. Если и они в порядке, то уже неисправности надо искать в самом генерирующем устройстве.

Прежде чем приступить к замене реле, рекомендуется тщательно проверять функционирование регулятора. Автомобиль запускается, обороты придерживаются в пределах 2500-3000 об/мин. После этого нужно отключить все потребители тока, кроме зажигания. Затем надо измерить напряжение на выводах АКБ.

Зарядка может пропадать в следующих случаях:

  1. Если изношены генераторные щётки.
  2. При неисправностях генерирующего устройства.
  3. Если неисправно реле зарядки.
  4. При выходе из строя выпрямительного блока (диодный мост).

Таким образом, инсталляция выносного реле-регулятора взамен встроенного принесёт много пользы. Дело в том, что современные зарядные системы обладают куда большей мощностью. Тем самым, современные ЗУ и намного сложнее, чем системы старого образца.

Реле регулятор напряжения: стабильность напряжения бортовой электросети

В каждом современном транспортном средстве присутствует развитая электрическая сеть, стабилизация напряжения в которой осуществляется специальным блоком — реле-регулятором. Все о реле-регуляторах, их существующих типах, конструкции и работе, а также о выборе и замене этих деталей — читайте в статье.

Что такое реле-регулятор напряжения?

Реле-регулятор напряжения (регулятор напряжения) — компонент электрической системы транспортного средства; механическое, электромеханическое или электронное устройство, обеспечивающее поддержку действующего в бортовой электросети напряжения в определенных границах.

Электрическая система транспортных средств построена так, что при остановленном силовом агрегате источником питания выступает аккумуляторная батарея (АКБ), а при запущенном — генератор, преобразующий часть мощности мотора в электроэнергию. Однако генератор имеет существенный недостаток — напряжение вырабатываемого им тока зависит от частоты вращения коленчатого вала, а также от потребляемого нагрузкой тока и окружающей температуры. Для устранения этого недостатка применяется вспомогательное устройство — реле-регулятор или просто регулятор напряжения.

Регулятор напряжения решает несколько задач:

  • Стабилизация напряжения — поддержка напряжения бортовой сети в заданных пределах (в пределах 12-14 или 24-28 вольт с допустимыми отклонениями);
  • Защита АКБ от разряда через цепи генератора при остановленном двигателе;
  • Отдельные типы регуляторов — автоматическое отключение стартера при успешном пуске двигателя;
  • Отдельные типы регуляторов — автоматическое подключение и отключение генератора от АКБ для ее заряда;
  • Отдельные типы регуляторов — изменение напряжения бортовой сети в зависимости от текущих климатических условий (перевод электросистемы на летнюю и зимнюю эксплуатацию).

Реле-регуляторами оснащаются все транспортные средства, тракторы и различные машины. Неисправность данного блока нарушает работу всей электросистемы, в отдельных случаях это может привести к поломке электрооборудования и пожарам. Поэтому неисправный регулятор необходимо как можно скорее заменить, а для верного выбора новой детали следует разобраться в существующих типах, конструкции и принципе действия регуляторов.

Типы, конструкция и принцип работы реле-регулятора

Сегодня существует несколько типов реле-регуляторов, однако в основе их работы лежат одинаковые принципы. Любой регулятор содержит три взаимосвязанных элемента:

  • Измерительный (чувствительный) элемент;
  • Элемент сравнения (управления);
  • Регулирующий элемент.

Регулятор подключается к обмотке возбуждения генератора (ОВГ) осуществляя измерение и изменение силы тока в ней — этим и обеспечивается стабилизация напряжения. В общем случае эта система работает следующим образом. Измерительный элемент, построенный на основе делителя напряжения, постоянно отслеживает силу тока в ОВГ и преобразует ее в сигнал, поступающий на элемент сравнения (управления). Здесь сигнал сравнивается с эталоном — тем значением напряжения, которое в норме должно действовать в электросистеме автомобиля. Элемент сравнения может строиться на основе вибрационных реле и стабилитронах. Если поступающий от измерительного элемента сигнал соответствует эталонному (с допустимым отклонением), то регулятор бездействует. Если же поступающий сигнал отличается от эталонного в ту или иную сторону, то элементом сравнения формируется управляющий сигнал, поступающий на регулирующий элемент, построенный на реле, транзисторах или иных элементах. Регулирующий элемент изменяет ток в ОВГ, чем и достигается возврат напряжения на выходе генератора в необходимые границы.

Читать еще:  Противоугонка на автомобиль своими руками

Как уже указывалось, блоки регулятора строятся на различной элементной базе, по этому признаку устройства делятся на несколько типов:

  • Вибрационные;
  • Контактно-транзисторные;
  • Электронные транзисторные (бесконтактные);
  • Интегральные (транзисторные, выполненные по интегральной технологии).

Исторически первыми появились вибрационные устройства, которые, собственно, и называются реле-регуляторами. В таком устройстве все три блока могут объединяться в одной конструкции — электромагнитном реле с нормально замкнутыми контактами, хотя измерительный элемент может выполняться в виде делителя на резисторах. В качестве эталонной величины в реле выступает сила натяжения возвратной пружины. В общем случае реле-регулятор работает просто. При малом токе на ОВГ или низком напряжении на выходе генератора (в зависимости от способа подключения регулятора) реле не работает и через его замкнутые контакты свободно проходит ток — это приводит к росту напряжения. При повышении напряжения реле срабатывает, напряжение в цепи падает и реле отпускается, напряжение вновь возрастает и реле опять срабатывает — так реле переходит в колебательный режим. При изменении напряжения на генераторе в ту или иную сторону изменяется частота колебаний реле, что и обеспечивает стабилизацию напряжения.

В настоящее время вибрационные реле, имеющие малую эффективность и недостаточную надежность, уже не используются на транспортных средствах. В свое время их вытеснили контактно-транзисторные регуляторы, в которых в качестве сравнивающего/управляющего элемента используется вибрационное реле, а в качестве регулирующего — транзистор, работающий в режиме ключа. Здесь транзистор играет роль контактов реле, поэтому в целом работа такого регулятора аналогично описанной выше. Сегодня регуляторы такого типа практически вытеснены бесконтактными транзисторными различных конструкций.

В бесконтактных транзисторных регуляторах реле заменено на более простой полупроводниковый прибор — стабилитрон. В качестве эталонного значения используется напряжение стабилизации стабилитрона, а регулирующий элемент построен на основе транзисторов. При низком напряжении стабилитрон и транзисторы находятся в таком состоянии, что на ОВГ подается максимальный ток, что приводит к росту напряжения. При достижении необходимого уровня напряжения стабилитрон и транзисторы переходят в другое состояние и начинают работать в колебательном режиме, что, как и в случае обычного реле, обеспечивает стабилизацию напряжения.

Современные электронные регуляторы строятся на транзисторах и могут иметь широтно-импульсный модулятор (ШИМ), посредством которого задается частота переключения схемы и возможность внедрения устройства в общую автомобильную систему управления.

Бесконтактные транзисторные регуляторы могут выполняться на дискретных элементах и по интегральной технологии. В первом случае используются обычные электронные компоненты (стабилитроны, транзисторы, резисторы и т.д.), во втором случае весь блок собран на одной микросхеме или компактном блоке из залитых компаундом компактных радиодеталей.

Рассмотренную конструкцию имеют простейшие реле-регуляторы, в реальности же используются более сложные устройства с различными вспомогательными блоками — управления стартером, предотвращения разряда АКБ через обмотку возбуждения, коррекции режима работы в зависимости от температуры, защиты схемы, самодиагностики и другими. На многих реле-регуляторах тракторов и грузовых автомобилей также реализована возможность ручной регулировки напряжения стабилизации. Данная регулировка выполняется с помощью переменного резистора (в вибрационных устройствах — с помощью пружины) посредством вынесенной за пределы корпуса рычажка или рукоятки.

Регуляторы выполняются в виде небольших блоков, монтируемых непосредственно на генератор или в удобном месте транспортного средства. Подключение устройства может осуществляться к ОВГ и/или выходу генератора, либо к участку бортовой электросети, где требуется стабилизированное напряжение. При этом один вывод ОВГ обязательно подключается к «+» или к «-» бортовой электросети.

Вопросы выбора, диагностики и замены реле-регуляторов напряжения

В реле-регуляторах могут возникать различные неисправности, которые в большинстве случаев проявляются отсутствием тока заряда АКБ и, напротив, чрезмерным током заряда АКБ. Простейшая проверка регулятора может быть проведена с помощью вольтметра — достаточно запустить двигатель и в течение 10-15 минут дать ему поработать с частотой 2500-3000 об/мин и со включенными фарами. Затем, не снижая оборотов и не выключая фар, измерить напряжение на клеммах АКБ — оно должно составлять 14,1-14,3 вольта (для 24-вольтовых в два раза выше). Если напряжение значительно ниже или выше, то это повод проверить генератор, и, если он в порядке — заменить регулятор.

На замену следует брать реле-регулятор того же типа и модели, что был установлен ранее. Особенно нужно обращать внимание на порядок подключения регулятора к бортовой сети (к каким клеммам генератора и других элементов), а также на напряжение питания и токи. Замену детали необходимо выполнять по инструкции, работ можно выполнять только при остановленном двигателе и снятой с АКБ клеммы. Если соблюдены все рекомендации, а регулятор подобран верно, то он сразу начнет работать, обеспечивая нормальное функционирование электросистемы.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector