Электрическая схема реле регулятора напряжения. Регулятор напряжения генератора: схема, проверка

В электрических сетях очень часто используется автоматическое включение и отключение генератора. Для этого существует реле-регулятор напряжения. С его помощью осуществляется защита генератора от перегрузок, позволяет автоматически регулировать напряжение и силу тока в установленных пределах. Этот прибор, в основном, используется в электрических сетях всех автомобилей и устанавливается в моторном отсеке.

Назначение и устройство реле-регулятора

Данное устройство является трехэлементным, состоящим из трех независимых автоматов. Это реле обратного тока, ограничитель тока и регулятор напряжения. Эти составные части смонтированы на общем основании и закрываются общей крышкой. Для подключения проводов на основании установлены три клеммы.

Автоматическое включение генератора в сеть осуществляется с помощью реле обратного тока при условии его превышения напряжения аккумулятора на определенное значение. При понижении напряжения, происходит автоматическое отключение генератора. В его состав входит катушка и сердечник с двумя обмотками - шунтовой и сериесной с различным количеством витков проволоки, а также ярмо и якорь с системой контактов.

Заранее заданные пределы напряжения генератора поддерживаются с помощью регулятора. В него входят катушка и сердечник с обмоткой, якорь с системой контактов, ярмо, магнитный шунт, а также цилиндрическая пружина.

Один конец обмотки катушки соединен с массой, а другой - с клеммой генератора, проходя через ярмо, сопротивление и обмотки. Таким образом, значение тока и магнитного потока находится в зависимости от напряжения, которое развивает . Регулятор напряжения позволяет автоматически регулировать силу зарядного тока, получаемую за счет разницы напряжений между аккумулятором и генератором.

Использование ограничителя тока

Для защиты генератора от перегрузок применяется ограничитель тока. В состав входит катушка и сердечник с обмоткой, а также обмотка сопротивления, ярмо и якорь с контактами, как и в других составляющих устройствах. Принцип работы устройства совпадает с регулятором напряжения, когда вся нагрузка генератора пропускается через обмотку ограничителя.

Общую нормальную работу реле-регулятора можно определить с помощью , расположенного на щитке приборов и по состоянию самого аккумулятора. Если на амперметре постоянно видно большое значение зарядного тока, несмотря на то, что аккумулятор находится в хорошем состоянии, это означает, что реле-регулятор напряжения работает при повышенном напряжении.

Данное устройство является достаточно сложным прибором, требующим точных регулировок и грамотного обращения. Регулировка должна осуществляться только с применением точных контрольных приборов.

Реле регулятор выпрямитель напряжения

Из статьи вы узнаете о том, что такое реле-регулятор напряжения автомобильного генератора. Кроме того, рассмотрите конструкцию генераторных установок, которые используются на современных автомобилях. В машине имеется два основных источника питания - это генератор и аккумуляторная батарея. Причем работать они должны одновременно. С одной особенностью - запуск мотора происходит от аккумулятора, а вот при работе двигателя бортовая сеть запитана от обоих источников. Кроме того, от генератора производится подзарядка батареи. Стоит также отметить, что автомобильные генераторы являются очень надежными узлами, которые прекрасно работают в любых климатических зонах.

Устройство генератора

Особенностью всех автомобильных генераторов является то, что они вырабатывают трехфазное переменное напряжение. Большая часть устройств имеет правое вращение, в передней части располагается крыльчатка, необходимая для обдува воздухом корпуса и обмоток. На задней же крышке предусмотрен защитный кожух, благодаря которому внутрь устройства не попадает влага, пыль, грязь. К примеру, реле-регулятор напряжения ВАЗ-2110 защищено этой крышкой от попадания посторонних предметов, влаги и пыли.

Внутри генератора установлен блок выпрямителей - шесть диодов, включенных по мостовой схеме. Тут вы можете наблюдать отличие от классической мостовой схемы, так как возникает необходимость в выпрямлении трехфазного тока. Ротор вращается внутри корпуса. Он содержит обмотку возбуждения. Кроме того, на корпусе (статоре - неподвижной части) имеется тоже обмотка, именно она вырабатывает ток для питания бортовой сети автомобиля и подзарядки аккумулятора.

Принцип работы генераторной установки

Принцип работы основан на эффектах электромагнитной индукции. Давайте посмотрим, что это за эффекты. Допустим, имеется проводник, который находится в магнитном поле. Да, в состоянии покоя вы ничего не сможете наблюдать. Но если же заставить проводник или поле двигаться, то на выводах появится некоторая разность потенциалов. А если говорить проще, то переменное напряжение. Такая же история в генераторе - ротор содержит обмотку возбуждения, на которую подается напряжение. В результате этого вырабатывается магнитное поле. Контроль магнитного поля в генераторе семерки осуществляет реле-регулятор напряжения ВАЗ 2107.

При вращении ротора от коленчатого вала двигателя магнитное поле начинает двигаться, происходит постоянная смена полярности. Ток передается на обмотку возбуждения при помощи щеток из графита и специальных контактных колец. Вот именно так происходит генерация электроэнергии, затем нужно провести выпрямление. А делается это шестью (иногда девятью) диодами. Девять диодов используются в схемах, в которых предусмотрена защита от обратного напряжения. Правда, в автомобильной технике подобный вариант включения не применяют.

Как производится питание обмотки возбуждения

Как вы смогли понять, самое главное - это осуществить питание обмотки возбуждения. А она играет в генераторе значимую роль. Было упомянуто выше о том, что для передачи напряжения на обмотку необходимо наличие двух узлов: щеток и колец. Именно с их помощью работает реле-регулятор напряжения ВАЗ-2110. Кольца расположены на поверхности ротора, к ним примыкают щетки. Вот это и есть наиболее уязвимый узел любого генератора. Щетки изготовлены на основе графита, поэтому при трении они постепенно разрушаются. В месте, где находится реле-регулятор напряжения, высокий уровень вибрации, поэтому не исключена возможность его поломки из-за постоянных механических нагрузок.

Следовательно, необходимо постоянно следить за состоянием щеточного механизма. Кроме того, при помощи регулировки питания обмотки возбуждения можно получить различное напряжение на выходе. Например, если подать на обмотку ротора 12 вольт, то столько же стабильно будет на выходе генератора. Если 6 вольт подавать, то на выходе будет ровно 6. Именно в цепь обмотки ротора произведено включение такого устройства, как реле-регулятор напряжения. Причем конструкция у него может быть как механическая, так и электронная.

Назначение регулятора напряжения

На сегодняшний день большую популярность получили полупроводниковые приборы. Например, реле-регулятор напряжения ВАЗ-2107 состоит из полупроводника, включенного в режиме ключа. Их преимущество заключается в малых габаритах и отсутствием необходимости проводить настройки. Вы покупаете изделие, которое имеет оптимальные регулировки, оно не нуждается во вмешательстве, чтобы обеспечить стабильную работу. Достаточно только провести установку на генератор, как устройство начнет работать. Причем срок службы полупроводникового прибора оказывается в сотни раз выше, чем механического.

Регулятор напряжения необходим для того чтобы провести стабилизацию напряжения, подаваемого на обмотку ротора. А теперь суть процесса. Если обмотку возбуждения подключить к аккумуляторной батарее без стабилизатора, то напряжение на выходе будет изменяться в широком диапазоне - от 10 до 30 вольт. А это недопустимо, так как вся бортовая сеть рассчитана на 12 вольт. А причина изменения в таком диапазоне - это различное число оборотов коленчатого вала, как следствие - ротора генератора. Отсюда сделать можно вывод, что чем больше частота вращения коленчатого вала, тем выше напряжение на выходе. От этого явления и позволяет избавиться реле-регулятор.

Принцип работы регулятора напряжения

В данной статье будут рассмотрены только электронные конструкции, в основе которых лежат полупроводники. Дело в том, что механические не используются уже очень давно, так как они морально устарели. Поэтому сейчас используется более современная схема реле-регулятора напряжения. К тому же механические нужно постоянно настраивать, а это не нравится всем автомобилистам. Как же работает это устройство? Все достаточно просто, если понять принцип функционирования. Стоит заметить, что полупроводник работает в режиме ключа. Если говорить проще, то выключателя. При вращении ротора происходит постоянная коммутация - на обмотку возбуждения то подается напряжение с выхода генератора, то нет.

Чем выше напряжение на выходе генератора, тем чаще срабатывает электронный ключ. Следовательно, при увеличении напряжения до значения 13,5-14,2 вольт происходит отключение роторной обмотки от цепи питания. При снижении значения ниже упомянутого предела, питание начинает снова поступать. Конечно, реле-регулятор напряжения ВАЗ-2114 настроен на срабатывание именно в диапазоне, который был приведен выше. Благодаря тому, что происходит такая постоянная коммутация цепи с большой частотой, на выходе генератора вырабатывается максимально стабильное напряжение. Стоит запомнить значения, приведенные выше, так как они пригодятся для проверки реле-регуляторов. Процесс этот не займет много времени, но позволит точно определить неисправность. Если у вас часто случается поломка этого узла, то стоит обратить внимание на генератор. Вполне возможно, что у него имеются внутренние повреждения, которые необходимо устранять.

Привод генераторов

Уже было несколько слов сказано о том, что ротор генератора вращается от коленчатого вала. А реле-регулятор напряжения УАЗ питается от выхода генератора. На коленчатом валу находится шкив, который связан ременной передачей с ротором. На нем имеется аналогичный по конструкции шкив, но меньшего диаметра. На большинстве современных автомобилей применяются поликлиновые многоручейковые ремни. Они имеют внутри армирование, внешняя часть гладкая, а внутренняя с выемками. С их помощью производится фиксация ремня на поверхности шкивов. Стоит отметить, что от натяжения ремня зависит многое.

В частности, ресурс генератора - если сильно натянуть ремень, то происходит быстрый износ подшипника, расположенного в передней крышке. Но если же его натянуть слабо, то будет ощущаться нехватка тока. Следствие этого - быстрый разряд аккумуляторной батареи. Крепление корпуса генератора к блоку двигателя производится при помощи двух кронштейнов - верхнего и нижнего. Они оба подвижные, но чтобы провести регулировку натяжения ремня, достаточно ослабить верхнее. На корпусе устройства имеется шпилька, которая крепится в кронштейн, установленный на блоке двигателя.

Как проверить регулятор напряжения на автомобиле

Чтобы осуществить диагностику цепей питания, вам потребуется мультиметр. Его нужно будет использовать в двух режимах - омметра и вольтметра. Если вспомнить о том, какая схема реле-регулятора напряжения электронного типа, то выясняется, что они не подлежат ремонту. Поэтому в случае если произошло разрушение этого прибора, придется устанавливать новый. Но стоит заметить, что большинство регуляторов выполнены в едином корпусе с щеточным узлом. Следовательно, при чрезмерном износе щеток заменяются не только они, но и регулятор напряжения.

Для проверки реле-регулятора не нужно его снимать, хоть и занимает эта процедура несколько секунд по времени. Вам потребуется вольтметр. Причем шкала чтобы была растянута, а предел измерения находился в диапазоне 12..30 Вольт. Причина в том, что, как говорилось ранее, при неисправном стабилизаторе происходит повышение значения напряжения в бортовой сети. Но порой случается, что генератор вообще отказывается работать, на его выходе нет напряжения. Следовательно, реле-регулятор напряжения ВАЗ-2106 или другого автомобиля, перестает работать.

А вся бортовая сеть запитывается только от аккумуляторной батареи. Обратите внимание на то, что ее емкости хватит на весьма непродолжительное время. Особенно в случае, если автомобиль инжекторный (большой разряд идет при работе топливного насоса). Чтобы окончательно убедиться в этом, заведите двигатель и включите ближний свет. Вольтметр подключите к клеммам аккумуляторной батареи. Значение напряжения должно быть в интервале 13,5-14,2 Вольт. Если меньше или больше, то имеется явная поломка регулятора или щеточного узла.

Диагностика при помощи блока питания

Но можно снять регулятор, отключив его от генератора. Так проверка реле-регулятора напряжения выполняется намного эффективнее. Заметьте, что при проведении любых работ с электрооборудованием нужно производить отключение аккумуляторной батареи. Вам для диагностики потребуется лампа накаливания, а также источник питания с регулируемым напряжением на выходе. Если такого нет, то можно использовать зарядчик аккумуляторов и несколько пальчиковых батареек (чтобы получить суммарное напряжение свыше 15 Вольт). Лампа включается между щетками, а на выводы «В», «Б», подается плюс питания. Соответственно, к массовому выводу необходимо подключить минус. Должны соблюдаться такие условия:

• напряжение до 14 вольт - лампа горит;
• напряжение свыше 15 вольт - лампа гаснет.

Если какое-то условие не выполняется, то можно говорить о том, что имеет место поломка регулятора напряжения.

Диагностика состояния роторной обмотки

К сожалению, ничто не вечно, даже такой надежный и долговечный узел, как генератор, может испортиться. В частности, нередко происходит разрушение обмотки ротора (возбуждения). Происходить это может по различным причинам. В первую очередь, механическое воздействие не выдерживает узел. Кроме того, на нее может попадать пыль, вода, грязь, отсюда уменьшение ресурса, нарушение работы генератора в целом. При поломке роторной обмотки генератор перестает вырабатывать электроэнергию. Первый признак недостаточного напряжения в сети - указатели поворотов начинают очень быстро мигать, свет тускнеет. Следовательно, реле-регулятор напряжения генератора не работает, так как ему попросту нечего питать.

Для диагностирования состояния роторной обмотки необходимо воспользоваться омметром. Конечно, для проведения грубой проверки можно вооружиться простым пробником, изготовленным из лампы накаливания и пальчиковой батарейки. Но эффективность такой диагностики не будет крайне мала. После того как разобрали генератор, возьмите ротор, к кольцам подключите омметр. Он должен показать сопротивление в диапазоне 1,8-5 Ом. При значительном отличии от этого значения, необходимо провести визуальную проверку. Например, очень часто происходит обрыв провода, из которого состоит обмотка. Причем наиболее частое место обрыва - это пайка его с кольцами.

Диагностика статорной обмотки

Если роторную обмотку можно проверить непосредственно на автомобиле, правда, для этого нужно иметь длинные пальцы и зоркий глаз, то статорную допускается диагностировать только после полной разборки генератора. Между прочим, реле-регулятор напряжения скутера проверяется так же, как и на автомобиле. А вот диагностика обмотки статора должна проводиться после разборки всего механизма. Причина в том, что выпрямительный мост будет мешать проведению диагностики. Итак, что же делать в самом начале? А вам нужен один прибор - омметр. Конечно, наиболее подходящим окажется мультиметр, так как его можно очень быстро переключить в режим «прозвонки».

Проверьте на обрыв все три статорные обмотки. Для этого подключайте омметр (или мультиметр в режиме «прозвонки») к выводам обмоток. Если неполадок не найдено, то продолжайте диагностирование дальше. При помощи того же прибора нужно определить, нет ли замыкания обмоток на корпус генератора. Таким же образом проверяется и наличие межвиткового замыкания. Но этот параметр лучше всего проверять при помощи другого устройства - мегомметра (например, ПДО-1). Если обнаружена какая-либо неисправность в статорной обмотке, то необходимо провести замену узла. Причем в некоторых случаях, когда генератор требует полного ремонта, разумнее провести замену всего устройства, а не установку новых элементов.

Диагностирование выпрямительного блока

К выходу выпрямителя производится подключение реле-регулятора напряжения. Желательно проводить проверку силовых диодов только после отсоединения их от выводов статорной обмотки. Для этого, как вы понимаете, требуется полностью разобрать генератор. Перед началом проверки вам нужно вспомнить школьный курс физики, а точнее - свойства полупроводников. Вы должны знать, что диоды способны пропускать через себя постоянный электрический ток только в одном направлении. Именно это свойство и берется в основу проверки. Для проведения работы необходим все тот же омметр или мультиметр в режиме «прозвонки». Подключаете к нему диод, затем меняете полярность. Если он проводит в одном случае, а в другом - нет, то диод исправен. Если же он не проводит ток ни в одну сторону, то он вышел из строя. Аналогично и в случае, если проводит в обоих направлениях.

Меры безопасности

Когда реле-регулятор напряжения генератора подвергается ремонту или обслуживанию, необходимо соблюдать некоторые меры предосторожности. Для того чтобы эксплуатация генератора и его узлов происходила в безопасном режиме, нужно соблюдать определенные требования. В частности, запрещена работа генератора без включенной в цепь аккумуляторной батареи. При кратковременном отключении аккумулятора происходит резкий скачок напряжения. В результате этого реле-регулятор выходит из строя. Обратите внимание на то, что при попытке завести с буксира, генератор не всегда может выдать необходимое напряжение. Кроме того, если используете «прикуривание», нужно включать максимально возможное число потребителей при запуске.

Также недопустимо включение любых источников напряжения в бортовую сеть, при условии, что производится соединение с неправильной полярностью. Также нельзя подключать бортовую сеть автомобиля к источникам питания с напряжением свыше 14 вольт. Если же проводятся сварочные работы, то необходимо отключать аккумулятор от сети, а также провода, идущие на обмотку возбуждения. Кроме того, масса сварочного аппарата не должна соединяться с кузовом автомобиля. Вот и все, что можно рассказать о таком приборе, как реле-регулятор напряжения. Цена его в магазинах составляет 250-300 рублей, а это не очень много, если учесть, что он идет с щеточным узлом воедино.

Реле-регулятор автомобиля, несмотря на компактность, является одним из ключевых компонентов “генерирующей” части автомобильного электрооборудования. Его исправное состояние необходимо для нормальной текущей эксплуатации.

Реле работает в цепи протекания зарядного тока и ограничивает его величину контролем выходного напряжения генератора, предотвращает перезаряд аккумулятора.
Применение реле определяется тем, что напряжение, снимаемое с автомобильного генератора, меняется в значительных пределах в зависимости от частоты вращения вала двигателя и степени нагрузки, создаваемой бортовыми потребителями. Мощность генератора рассчитывается на максимальную нагрузку. Поэтому при работе с уменьшенным потреблением тока выходное напряжение превышает заданное значение, что отрицательно сказывается на сроке службы аккумулятора.

Принцип действия и назначение реле

Классическое реле-регулятор содержит управляющую обмотку, которая подключена параллельно аккумуляторной батарее, и нормально замкнутые рабочие контакты, через которые на батарею поступает зарядный ток. При превышении порогового напряжения реле срабатывает, отсекая подачу повышенного напряжения на аккумуляторную батарею.
Реле выполняет функции стабилизатора напряжения. Термин, используемый для его обозначения, описывает принцип функционирования первых внедренных в серийных автомобилях стабилизаторов напряжения бортовой сети.

Конструктивное исполнение реле-регулятора и внешние признаки его неисправности

Реле-регулятор:

1. Может быть выполнен в виде одного из модулей щеточного узла, используя его конструктив как несущую основу.
2. Или же представляет собой отдельный элемент, установленный на корпусе на кронштейне.

Применение отдельного исполнения легко визуально обнаруживается за счет того, что реле находится в разрыве цепи протекания тока между генератором и аккумулятором.
В любой форме своего исполнения реле представляет собой неразборный моноблочный элемент, корпус которого залит эпоксидным составом или иным герметиком. Это означает, что вышедший из строя компонент ремонту не подлежит.

Отказ реле-регулятора сопровождается недозарядом или перезарядом аккумулятора.
Недозаряд аккумулятора приводит к тому, что

• начинает плохо заводиться двигатель;
• в тяжелых случаях автомобиль оказывается обесточенным и оставшегося заряда не хватает даже на включение индикаторов приборной панели.

Неприятным следствием перезаряда аккумулятора становится выкипание электролита. При этом на его корпусе в районе клемм и на самих клеммах появляются белый налет и потеки.
Внешние признаки не являются исчерпывающими, однозначно не указывают на неисправность реле. Тем не менее, при их проявлении осуществляется комплексная , в перечень процедур которой входит контроль исправности реле-регулятора.

Проверка мультиметром без демонтажа

Проверка мультиметром представляет собой точный метод диагностики. Сильная сторона обращение к этому подходу — высокая точность, сравнительная простота и удобство выполнения тестирующих процедур, которые не требуют демонтажа реле. Они сводятся к подключению щупов к клеммам аккумулятора и анализу показаний индикатора прибора.
Метод применим к реле в любой форме его исполнения.

Алгоритм проверки основан на контроле напряжения на клеммах аккумулятора при различной частоте вращения вала двигателя. Для получения необходимой точности следует переключить мультиметр в режим постоянного напряжения и работать в диапазоне 20 В или близком к нему. Щупы прибора подключают к клеммам аккумулятора. Далее замеряют напряжение:

1. При работе двигателя на холостых оборотах после его 2-3-минутного прогрева показания мультиметра составляют 13,5 – 14 В.
2. При увеличении частоты вращения вала до средних (2500 оборотов в минуту) напряжение линейно возрастёт на 0,2 – 0,3 В
3. Если же нажать на педаль газа еще сильнее, увеличить частоту вращения вала до 3500 – 4000 оборотов в минуту и дополнительно включить дальний свет, то рост напряжения сначала резко замедляется, а потом прекращается на 14,5 – 14,8 В.

При отсутствии эффекта стабилизации и росте напряжения до 16 В и даже более делаем вывод об отказе реле-регулятора и необходимости его замены.
При измеренном напряжении не более 11 – 12 В следует обязательно зачистить клеммы и проверить контакты, после чего повторить измерения еще раз.

Проверка интегрального реле-регулятора

В случае исполнения реле-регулятора в виде модуля щеточного узла осуществляется совмещенная проверка. Для ее выполнения потребуются:

• регулируемый источник напряжения (его функции выполняет зарядное устройство);
• автомобильная лампочка малой мощности (для подфарников, указателей поворота или плафона салонного освещения);
• несколько соединительных проводов.

Кроме того, . Для этого откручиваем один или несколько (в зависимости от исполнения) крепежных болтов, снимаем щеточный узел, который очищаем от графитовой пыли.
Н вход щеточного узла подключаем регулируемый источник, а к его выходу, который совпадает с выходом реле – лампочку. Для некоторых моделей зарядных устройств параллельно выходу потребуется подключить аккумуляторную батарею, так как иначе источник не включится.
Далее включаем источник и изменяем его выходное напряжение, которое контролируется по встроенному индикатору или мультиметром.
С учетом того, что щетки хорошо проводят электрический ток, а реле может находиться в двух состояниях и имеет пороговую характеристику:

• при входном напряжении не свыше 14,5 – 14,7 В лампочка горит;
• в случае превышения указанного значения реле срабатывает, что отмечается погасшей лампочкой.

Если лампочка продолжает гореть при напряжении 16 В и более, реле считается вышедшим из строя и подлежит обязательной замене.

Проверка реле при разборном щеточном узле и исполнении в виде отдельного модуля

Зачастую можно протестировать реле-регулятор как отдельный модуль, что устраняет эффект возможного влияние на результаты остальных цепей электрооборудования автомобиля. Данная процедура возможна при исполнении реле:

• в форме отдельного встроенного модуля щеточного узла;
• в виде самостоятельного функционального блока, который крепится в рабочем положении на корпусе автомобиля с помощью кронштейна.

В первом случае потребуется демонтировать щеточный узел и дополнительно извлечь из него реле. Во втором случае реле отключается от проводки и для удобства снимается с крепежного кронштейна.
Дальнейший порядок действий идентичен с предыдущим случаем. Отличие состоит только в том, что входом тестируемого объекта будет уже прямо вход реле.

Решение о необходимости замены реле принимается аналогичным образом, то есть при несрабатывании или же срабатывании при напряжении свыше 16 В.
Сильной стороной такой схемы проверки является однозначный вывод о техническом состоянии реле и точная локализация места отказа.

Особенности проверки реле заднеприводных автомобилей

Подключение реле большинства заднеприводных легковых автомобилей (в том числе вазовской классики) осуществляется по однопроводной схеме, в которой функции второго провода берет на себя масса. Это учитывается при построении схемы тем, что контрольная лампочка и минус источника соединяются между собой напрямую и дополнительно соединяются с массой корпуса реле.
Остальные проверочные процедуры остаются неизменными.

Заключение

Процесс проверки исправности реле-регулятора не относится к технически сложным и выполняется с привлечением простейших приборов. Практическая реализация этих процедур при соблюдении аккуратности по части подключения отдельных компонентов электрической схемы требует минимального уровня специальных знаний и профессиональной подготовки.

Сильная сторона методик проверки: тестирование осуществляется по общей схеме, а на автомобилях различных марок процесс его проведения отличается только отдельными деталями, которые учитывают конструктивные особенности.
Из-за сравнительной простоты и высокой информативности результатов реализации проверку реле целесообразно совместить с контролем остальных цепей генератора.

Видео: Регулятор напряжения. Как можно проверить

Печать

Как известно, в любом транспортном средстве генератор является одним из основных узлов, выход из строя которого не позволит осуществить запуск двигателя. Такое устройство состоит из множества компонентов, но одним из самых основных является трехуровневый регулятор. Что представляет собой это устройство напряжения, каково его назначение, какие бывают виды, как произвести диагностику — читайте ниже.

[ Скрыть ]

Характеристика регулятора напряжения

Сколько генератор должен выдавать напряжения, какие существуют виды выносных реле, как работает элемент? Какие признаки неисправности, как повысить или увеличить выходные показатели, что делать если напряжение прыгает? В первую очередь, необходимо разобраться с вопросами конструкции и назначения.

Назначение

Итак, какие признаки неисправности, какие функции выполняет трехуровневый регулятор напряжения? Когда двигатель любого автомобиля запускается, в первую очередь, под воздействием постоянного тока, начинает работать коленвал. Именно из-за постоянного тока он начинает задавать движение ротору, и только после этих действий в работу вступает непосредственно автомобильный генератор. Трехуровневый регулятор напряжения производит мониторинг всех этих процессов, этот элемент также часто называется реле постоянного тока.

Без этого устройства ток в бортовой сети не сможет запустить сам генератор в работу, тем более, что не будет осуществляться контроль подачи тока. Кроме того, трехуровневый регулятор напряжения позволяет удерживать ток в определенном интервале.

Конструкция

Даже самый простой и самодельный регулятор должен быть способным оптимально регулировать напряжения, что осуществляется в результате работы ротора. Как правило, в автомобилях современного производства ротор крутится вправо, но бывают и исключения.

Любой регулятор напряжения генератора, даже самодельный и простой будет состоять из следующих компонентов:

1. Крыльчатка. Этот компонент монтируется на внешней стороне устройства. Его предназначение заключается в обдуве, а также дальнейшем охлаждении обмотки.
2. Крышка корпуса, предназначена для закрытия доступа к внутренним компонентам устройства, чтобы защитить конструкцию от грязи, пыли и прочего мусора. Помимо этого, крышка может быть дополнительно оснащена кожухом. Если кожух имеется, то сам регулятор будет установлен за ним.
3. Устройство выпрямителей. Такая схема состоит из нескольких диодов. Как правило, диодов шесть. Следует отметить, что все диоды схемы подсоединяются друг к другу по так называемому мосту.
4. Ротор с обмоткой. Данный компонент вращается вокруг оси, таким образом, ротор должен выдавать магнитное поле в корпусе.
5. Статор — еще один компонент схемы. На корпусе статора находится три обмотки, которые соединены между собой. Эти обмотки схемы позволяют не только выдать большое количество заряда и мощности для АКБ, но и обеспечить постоянным током всю бортовую цепь машины.
6. Непосредственно реле. Благодаря автомобильному реле схема может поддерживать оптимальный уровень напряжение в необходимом диапазоне. Напряжение не должно быть слишком большое — оно всегда оптимальное (автор видео — Николай Пуртов).

Сколько мощности в амперах должен выдавать автомобильный регулятор после подключения? Схема выработки напряжения осуществляется по определенному принципу. В результате вращений ротора, на обмотку возбуждения всегда воздействует не очень большое напряжение, пока генератор подключен к АКБ. Пока происходит вращение, на выводах появляется переменный ток, поступающий на обмотку. Вращение ротора обеспечивается ремешком генератора.

Сколько должен выдать энергии этот прибор — второстепенный вопрос, ведь когда эта энергия сгенерированная, в первую очередь большое напряжение нужно выпрямить. Для этой цели используются диодные мосты. Поскольку напряжение большое, в работу вступает электронный регулятор напряжения. Данный компонент реагирует на изменения тока, которые происходят на схеме, после чего отправляет эту информацию к сравнивающему прибору, предназначенному для анализа необходимых показаний с теми, которые поступили. Если напряжение на зажимах генератора становится более низким, регулятор начинает увеличивать уровень постоянного тока в схеме, повышая его до необходимого.

Принцип работы

Если подключить к источнику питания обмотку без регулятора, то уровень постоянного тока будет слишком высоким. Благодаря реле на схеме происходит выравнивание этого параметра, чтобы не допустить выхода из строя оборудования. Сам регулятор представляет собой, по сути, выключатель. В том случае, если уровень тока возрастает до 13.-14 вольт, устройство автоматически отключает от сети обмотку и включает ее, если уровень тока слишком низкий. В итоге осуществляется регулярная коммутация проводки с высокой частотой, соответственно, генератор может вырабатывать более высокое напряжение (автор видео — Alex ZW).

Разновидности

Для подключения к бортовой схеме автомобиля существует несколько типов регуляторов, предназначенных для работы в условиях постоянного тока в амперах. Следует отметить, что для некоторых из них характерны определенные неисправности. Но, как показывает практика, в большинстве случаев неисправности у этих устройств обычно идентичные друг другу. Перед тем, как мы расскажем о том, как осуществляется проверка регулятора напряжения постоянного тока в автомобиле и как выявить неисправности, уделим внимание видам.

Так вы сможете понять, какой тип лучше:

1. Двухуровневый тип является морально устаревшим, но наши автолюбители сегодня продолжают его использовать. В основе таких регуляторов лежит электромагнит, который подключается к датчику обмотки. В качестве задающих элементов выступают пружины, а функцию сравнивающего компонента выполняет подвижный рычаг. Его габариты довольно небольшие, с его помощью выполняется коммутация. Основным недостатком, который зачастую приводит к неисправности, является небольшой ресурс использования устройства.
2. Электронные устройства на 40 ампер считаются полупроводниковыми. Они характеризуются высоким ресурсом эксплуатации, соответственно, с неисправностями владельцы автомобилей с электронными регуляторами сталкиваются реже.
3. Трехуровневые конструкции по своему устройству практически не отличаются от тех, которые мы уже рассмотрели. Принципиальная разница заключается только в том, что такие устройства оснащены добавочным сопротивлением.
4. Многоуровневые — еще один вид. Некоторые эксперты считают, что такие регуляторы лучше других, поскольку они оснащаются тремя и даже пятью добавочными сопротивлениями. Кроме того, есть модели, которые могут работать в следящем режиме.

Стоимость регуляторов может варьироваться в зависимости от типа и модели. Какой лучше приобрести — дело сугубо каждого. В среднем стоимость таких элементов варьируется в районе 5 долларов. Если вам позволяет бюджет, лучше приобрести сразу два регулятора. Почему лучше? Потому что эта деталь является незаменимой в дороге.

Проведение диагностики регулятора напряжения своими руками

Как проверить регулятор напряжения автомобиля для выявления неисправностей своими руками? Что лучше замерить своими руками — амперы или вольты, чем лучше воспользоваться. Для выявления неисправностей своими руками необходимо использовать мультиметр или вольтметр. Необходимо, чтобы на устройстве была шкала для измерений на 15-30 вольт. Диагностику неисправностей автомобильного реле на 40 ампер или ниже своими руками с помощью мультиметра необходимо осуществлять только при заряженном аккумуляторе.

1. Сначала необходимо включить зажигание.
2. Запустите своими руками двигатель, дайте ему поработать, при этом фары необходимо включить. Пусть мотор работает, пока количество оборотов не составит около 2.5-3 тыс. Как правило, для этого необходимо подождать около 10 минут.
3. При помощи вольтметра произведите замер напряжения на клеммах АКБ. Параметр должен составлять около 14.1-14.3 вольт.

В том случае, если во время диагностики показатели получились ниже или выше, лучше приобрести новое реле на 40 ампер. В ходе диагностики штекеры ни в коем случае нельзя перемыкать, поскольку это может привести к деформации и неработоспособности выпрямительного блока. Для получения более точных показателей необходимо убедиться в том, что ремень генератора натянут хорошо.

Видео «Диагностика состояния реле регулятора»

Как своими руками осуществить проверку неисправностей этого элемента — узнайте из видео ниже (автор видео — Вячеслав Чистов).

Извините, в настоящее время нет доступных опросов.

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.

[ Раскрыть]

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:

1. Аккумуляторная батарея - требуется для запуска силового агрегата и первичного возбуждения генераторной установки. АКБ расходует и накапливает энергию при подзарядке.
2. 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:

1. Ток проходит через реле.
2. В результате образования магнитного поля рычаг притягивается.
3. В качестве сравнивающего элемента используется пружинка, обладающая конкретным усилием.
4. Когда напряжение увеличивается, контактные элементы размыкаются.
5. 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:

1. Напряжение подается с генераторного устройства на специальную схему и проходит через делитель.
2. Полученные данные обрабатываются, фактический уровень напряжения сравнивается с минимальным и максимальным значением.
3. 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.

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:

1. 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.
2. Перегрев обмоточного устройства в результате внутреннего замыкания. Ремонт будет дорогостоящим.
3. 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:

1. Производится демонтаж защитной крышки. С помощью отвертки или гаечного ключа ослабляется щеточный узел, его необходимо вывести наружу.
2. Проверяется износ щеточных элементов. Если их длина составляет менее 5 мм, то замена производится обязательно.
3. Проверка генераторного устройства с использованием мультиметра выполняется вместе с АКБ.
4. Отрицательный кабель от источника тока замыкается на соответствующую пластину регуляторного устройства.
5. Положительный контакт от зарядного оборудования либо аккумулятора соединяется с таким же выходом на разъеме реле.
6. 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:

1. Перед выполнением задачи обязательно производится диагностика целостности, а также надежности контактов. Речь идет о кабеле, идущем от кузова транспортного средства к корпусу генераторной установки.
2. Затем выполняется подключение клеммного зажима Б регуляторного элемента к положительному контакту генераторного агрегата.
3. При выполнении соединения скрутки проводов использовать не рекомендуется. Они греются и становятся непригодными через год эксплуатации. Следует применять пайку.
4. 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.
5. 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:

1. 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.
2. 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:

1. Необходимость фиксации агрегата к корпусу транспортного средства определяется автовладельцем самостоятельно.
2. Вместо плюсового выхода здесь используется контакт В либо В+. Он должен быть подключен к электросети авто через амперметр.
3. 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.

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

1. Нельзя допускать сильного загрязнения генераторной установки. Время от времени следует выполнять визуальную диагностику состояния устройства. При серьезных загрязнениях производится снятие агрегата и его очистка.
2. Периодически следует проверять натяжение приводного ремешка. Если потребуется, производится его натяжка.
3. Рекомендуется следить за состоянием обмоток генераторного агрегата. Нельзя допускать их потемнения.
4. Надо проверять качество контакта на управляющем кабеле регуляторного механизма. Не допускается наличие окислений. При их появлении производится очистка проводника.
5. 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.

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:

1. Выполняется разбор генераторного агрегата, с мотора скутера снимается статорный элемент.
2. Слева вокруг обмоток располагается масса, ее надо выпаять.
3. Вместо нее производится пайка отдельного кабеля для обмотки. Затем данный контакт выводится наружу. Этот проводник будет одним концом обмотки.
4. Выполняется обратная сборка генераторного устройства. Эти манипуляции осуществляются для того, чтобы с агрегата выходило два кабеля. Они будут использоваться.
5. 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.

razvodka.com

Характеристики, типы и принцип работы автомобильных генераторов

Ищем двух авторов для нашего сайта, которые ОЧЕНЬ хорошо разбираются в устройстве современных автомобилей.Обращаться на почту

Поскольку для работы двигателя необходимо электричество, а запаса аккумулятора хватает лишь на его запуск, его постоянной выработкой занимается генератор автомобиля на холостом ходу и больших оборотах. Кроме подачи напряжения всем потребителям бортовой сети, электроэнергия расходуется на подзарядку АКБ и самовозбуждение якоря генератора.

Назначение автомобильного генератора

Кроме питания бортовой сети генератор автомобиля обеспечивает восполнение запаса электроэнергии, которую потратил аккумулятор при запуске ДВС. Первоначальное возбуждение обмотки так же производится за счет постоянного тока аккумулятора. Затем генератор начинает вырабатывать электричество самостоятельно при передаче вращения ремнем на шкив с коленвала двигателя.

Другими словами – без генератора машина заведется стартером от аккумулятора, но проедет недалеко, и не заведется в следующий раз, так как АКБ не получит подзарядки. На эксплуатационный ресурс генератора влияют факторы:

• емкость и апмераж аккумулятора;
• стиль и режим вождения;
• количество потребителей бортовой сети;
• сезонность эксплуатации транспортного средства;
• качество изготовления и сборки узлов генератора.

Простая конструкция позволяет диагностировать и устранить самостоятельно большинство поломок.

Особенности конструкции

Основан принцип работы генератора автомобиля на эффекте индукции электромагнитной, позволяющем получать электроток при наведении, а затем изменении магнитного поля вокруг проводника. Для этого в генераторе имеются необходимые детали:

• ротор – катушка внутри двух пар разнонаправленных магнитов, получающая вращение через шкив, и постоянный ток на обмотки возбуждения через щетки и коллекторные кольца
• статор – обмотки внутри магнитопровода, в которых наводится переменный электрический ток
• диодный мост – выпрямляет переменный ток в постоянный
• реле напряжения – регулирует эту характеристику в пределах 13,8 – 14,8 В

При неработающем двигателе в момент его запуска ток возбуждения подается на якорь с аккумулятора. Затем генератор начинает выработку электричества самостоятельно, переходит на самовозбуждение, полностью восстанавливает заряд аккумулятора при движении машины.

На холостых оборотах подзарядки не происходит, но бортовая сеть и все ее потребители (фары, музыка, кондиционер) обеспечиваются в полном объеме.

Статор

В генераторе самым сложным является устройство статора:

• из трансформаторного железа 0,8 – 1 мм толщины вырубаются штампом пластины;
• из них набирают пакеты (сварка или крепление заклепками), 36 пазов по периметру изолируются эпоксидной смолой или полимерной пленкой;
• затем в пакеты укладываются 3 обмотки, фиксируемые в пазах специальными клиньями.

Именно в статоре вырабатывается переменное напряжение, которое позже автомобильный генератор выпрямляет в постоянный ток для бортовой сети и АКБ.

Ротор

При использовании подшипников качения цапфа закаливается, а сам вал создается из легированной стали. На вал намотана катушка, залитая специальным диэлектрическим лаком. Сверху на нее надеты и закреплены на валу магнитные полюсные половинки:

• имеют вид короны;
• содержат по 6 лепестков;
• изготавливаются штамповкой или литьем.

Шкив фиксируется на валу шпонкой либо гайкой с головой под шестигранный ключ. Зависит мощность генератора от толщины провода катушки возбуждения и качества изоляции лаком обмоток.

При подаче напряжения на обмотки возбуждения вокруг них возникает магнитное поле, взаимодействующее с аналогичным полем постоянных полюсных половинок магнитов. Именно вращение ротора обеспечивает выработку электротока в обмотках статора.

Токосъемный узел

В щеточном генераторе устройство токосъемного узла следующее:

• щетки скользят по коллекторным кольцам;
• по ним передается постоянный ток на обмотку возбуждения.

Электрографитные щетки изнашиваются меньше меднографитных модификаций, но на коллекторных полукольцах наблюдается падение напряжения. Для снижения электрохимического окисления колец их могут изготавливать из нержавейки и латуни.

Поскольку работа токосъемного узла сопровождается интенсивным трением, щетки и кольца коллекторные изнашиваются чаще прочих деталей, считаются расходниками. Поэтому к ним обеспечивается быстрый доступ для периодической замены.

Выпрямитель

Поскольку в статоре электроприбора вырабатывается переменное напряжение, а для бортовой сети нужен постоянный ток, в конструкцию добавлен выпрямитель, к которому и подключаются обмотки статора. В зависимости от характеристики генератора выпрямительный узел имеет различную конструкцию:

• диодный мостик распаян или впрессован в подковообразные пластины-теплоотводы;
• выпрямитель собран на плате, теплоотводы с мощным оребрением припаиваются к диодам.

Основной выпрямитель может дублироваться дополнительным диодным мостиком:

• герметичный компактный блок;
• диды-горошины или цилиндрической формы;
• включение в общую схему небольшими шинами.

Выпрямитель является «слабым звеном» генератора, так как любое инородное тело, проводящее ток, попавшее случайно между теплоотводами диодов, автоматически приводит к короткому замыканию.

Регулятор напряжения

После того, как переменная амплитуда преобразована выпрямителем в постоянный ток, электроэнергия генератора подается на реле регулятора напряжения по следующим причинам:

• коленвал ДВС вращается с разной скоростью в зависимости от типа вождения, дальностью поездки и циклом движения авто;
• поэтому автомобильный генератор по умолчанию не способен вырабатывать одинаковое напряжение в разные промежутки времени физически;
• устройство реле регулятора и отвечает за термокомпенсацию – отслеживает значение температуры воздуха, при его снижении повышает напряжение подзарядки и наоборот.

Стандартной величиной термокомпенсации принято значение 0,01 В/1градус. В некоторых генераторах имеются переключатели ручные лето/зима, выносимые в салон или пространство под капотом авто.

Существуют реле регуляторов напряжения, в которых бортовая сеть подключается к обмотке возбуждения генератора «–» проводом или «+» кабелем. Эти конструкции являются не взаимозаменяемыми, путать их нельзя, чаще всего в легковых машинах установлены «минусовые» регуляторы напряжения.

Подшипники

Передним считается подшипник со стороны шкива, его корпус впрессовывается в крышку, а на валу используется скользящая посадка. Задний подшипник расположен возле коллекторных колец, его, наоборот, сажают на вал с натягом, в корпусе использована скользящая посадка.

В последнем случае могут применяться подшипники роликовые, передний подшипник всегда радиальный шариковый с одноразовой смазкой, закладываемой на заводе, которой хватает на весь эксплуатационный ресурс.

Чем выше мощность генератора, тем большие нагрузки испытывает обойма подшипника, чаще требуется замена обоих расходных деталей.

Крыльчатка

Детали трения внутри генератора охлаждаются принудительным воздушным способом. Для этого на вал надевается одна или две крыльчатки, засасывающих воздух через специальные щели/отверстия в корпусе изделия.

Существует три типа воздушного охлаждения автомобильных генераторов:

• при наличии узла щетки/коллекторные кольца и вынесения выпрямителя, регулятора напряжения из корпуса наружу эти узлы защищаются кожухом, поэтому воздухозаборные отверстия создаются в нем (позиция а) нижней схемы;
• если компоновка механизмов под капотом плотная, а окружающий их воздух слишком нагрет, чтобы нормально охладить внутреннее пространство генератора, используется защитный кожух специальной конструкции (позиция б) нижнего рисунка;
• в генераторах малогабаритных щели для забора воздуха создаются в обеих крышках корпуса (позиция в) на нижнем рисунке).

Перегрев обмоток и подшипников резко снижает характеристики генератора, и может привести к заклиниванию, короткому замыканию и, даже пожару.

Корпус

Традиционно для большинства электроприборов корпус генератора имеет защитную функцию для всех расположенных внутри него узлов. В отличие от стартера машины, генератор не имеет натяжного устройства, провисание ремня передачи регулируется за счет смещения корпуса самого генератора. Для этого кроме монтажных лапок на корпусе имеется регулировочная проушина.

Корпус изготавливается из алюминиевого сплава, состоит из двух крышек:

• внутри передней крышки спрятан статор и якорь;
• внутри задней крышки размещен выпрямитель и реле регулятора напряжения.

От этой детали зависит корректная работа генератора, так как внутрь одной крышки впрессован подшипник ротора, а ремень натягивается в проушине корпуса.

Режимы работы

При эксплуатации генератора машины существует 2 режима:

• запуск ДВС – в этот момент стартер авто и катушка ротора генератора являются единственными потребителями, расходуется энергия аккумулятора, пусковые токи значительно выше рабочих, поэтому от качества подзарядки аккумулятора зависит, заведется машина, или нет;
• рабочий режим – стартер в этот момент отключен, обмотка ротора генератора переходит в режим самовозбуждения, зато появляются прочие потребители (кондиционер, обогреватели стекол, зеркал, фары, автозвук), необходимо восстановить зарядку АКБ.

Внимание: При резком повышении суммарной нагрузки (аудиосистема с усилителем, сабвуфер) ток генератора становится недостаточным для удовлетворения потребностей бортовой системы, начинается расходоваться заряд АКБ.

Поэтому для снижения просадок напряжения владельцы автозвука часто ставят второй аккумулятор, увеличивают мощность генератора или дублируют его еще одним устройством.

Привод генератора

Обороты для выработки электричества генератор переменного тока получает клиноременной передачей от коленчатого вала двигателя. Поэтому натяжение ремня должно контролироваться регулярно, желательно перед каждой поездкой. Основными нюансами привода генератора являются:

• проверка натяжения производится усилием 3 – 4 кг, прогиб в этом случае не может превышать 12 мм;
• диагностика осуществляется линейкой, усилие к одному краю которой обеспечивается бытовым безменом;
• проскальзывать ремень может при попадании на него масла из-за негерметичности прокладок и сальников в соседних узлах под капотом;
• чересчур жесткий ремень вызывает повышенный износ подшипников;
• отсутствии соосности шкивов коленвала и генератора приводит к возникновению свиста и неравномерной выработке ремня в поперечном разрезе.

Средний ресурс шкивов 150 – 200 тысяч километров пробега авто. У ремня эта характеристика слишком отличается у разных производителей, модели авто и стиля вождения владельца.

Электрическая схема

Производители учитывают конкретное количество потребителей в модели авто, поэтому в каждом случае применяется индивидуальная электрическая схема генератора. Наиболее востребованы 8 схем «мобильных электроустановок» под капотом машины с одинаковым обозначением элементов:

1. генераторный блок;
2. обмотка ротора;
3. магнитопровод статора;
4. мост диодный;
5. переключатель;
6. реле лампы;
7. реле регулятора;
8. лампа;
9. конденсатор;
10. блок трансформатора и выпрямителя;
11. стабилитрон;
12. сопротивление.

В схемах 1 и 2 возбуждающая обмотка получает напряжение через замок зажигания, чтобы АКБ не разряжалась на стоянке. Недостатком является коммутация 5 А тока, снижающего эксплуатационный срок.

Поэтому на схеме 3 контакты разгружены промежуточным реле, а потребление тока снижено до десятых долей ампера. Минусом в этом варианте является сложный монтаж генератора, понижение надежности конструкции, возрастает частота переключения транзистора. Фары могут моргать, а стрелки приборов подрагивать.

В схеме 5 из трех диодов изготовлен дополнительный выпрямитель на пути к обмотке возбуждения. Однако при длительной парковке рекомендуется снимать «+» с клеммы аккумулятора, так как возможен разряд батареи. Зато при первичном возбуждении обмотки в момент запуска ДВС расход тока АКБ минимальный. Опасное для электроники машины повышение напряжения гаси стабилитрон.

Для дизельных моторов применяются генераторы, использующие 6 схему. Они рассчитаны на напряжение 28 В, возбуждающая обмотка получает вдвое меньший заряд за счет подключения в «нулевую» точку статора.

На схеме 7 ликвидирован разряд АКБ при длительной парковке за счет снижения разницы потенциалов на «Д» и «+» клеммах. Из стабилитронов создано дополнительное крыло диодного мостика выпрямителя для ликвидации всплесков напряжения.

Схема 8 обычно применяется в генераторах производителя Бош. Здесь усложнен регулятор напряжения, зато упрощена схема самого генератора.

Маркировка клемм на корпусе

При самостоятельной диагностике мультиметром для владельца актуальна информация, как маркируются клеммы, выведенные на корпус генератора. Единого обозначения не существует, но общие принципы соблюдаются всеми производителями:

• с выпрямителя выходит «плюс», маркирующийся «+», 30, В, В+ и ВАТ, «минус», обозначенный «–», 31, D-, B-, E, M или GRD;
• от возбуждающей обмотки отходит клемма 67, Ш, F, DF, E, EXC, FLD;
• «плюсовой» провод от дополнительного выпрямителя на контрольную лампу обозначен D+, D, WL, L, 61, IND;
• фазу можно узнать по волнистой линии, буквам R, W или STA;
• нулевая точка статорной обмотки обозначена «0» или МР;
• клемма реле регулятора для подключения к «плюсу» бортовой сети (обычно АКБ) обозначена 15, Б либо S;
• кабель от замка зажигания должен подключаться к клемме регулятора напряжения, маркированной IG;
• бортовой компьютер подсоединяется к выводу реле регулятора с обозначением F или FR.

Других обозначений не существует, а вышеуказанные присутствуют на корпусе генератора не в полном объеме, поскольку встречаются на всех существующих модификациях электроприборов.

Основные неисправности

Поломки «бортовой электростанции» вызваны неправильной эксплуатацией транспортного средства, выработкой ресурса деталей трения либо выходом из строя электрики. Вначале производится визуальная диагностика и выявление посторонних звуков, затем проверяется электрическая часть мультиметром (тестером). Основные неисправности сведены в таблицу:

Поломка	Причина	Ремонт
свист, потеря мощности на высоких оборотах	недостаточная натяжка ремня, поломка подшипника/втулки	регулировка натяжения, замена втулки/подшипника
недозаряд	неисправно реле регулятора	замена реле
перезарядка	неисправно реле регулятора	замена реле
люфт вала	отказ подшипника или выработка втулки	замена расходника
утечка тока, снижение напряжения	пробой диода	замена диодов выпрямителя
отказ генератора	подгорание или износ коллектора, обрыв обмотки возбуждения, зависание щеток, заклинивание ротора в статоре, обрыв ведущего от АКБ провода	устранить указанные поломки

При диагностике тестером измеряется напряжение генератора на разных оборотах двигателя – в режиме холостого хода, под нагрузкой. Проверяется целостность обмоток и соединительных проводов, диодного мостика и регулятора напряжения.

Выбор генератора для легкового авто

За счет разного диаметра шкивов клиноременной передачи генератору придается большая угловая скорость в сравнении с оборотами коленвала. Частота вращения ротора достигает 12 – 14 тысяч оборотов ежеминутно. Поэтому ресурс генератора минимум вдвое меньше, чем у ДВС авто.

Генератором машина комплектуется на заводе, поэтому при замене подбирается модификация с аналогичными характеристиками и крепежными отверстиями. Однако при тюнинге авто мощность генератора может не устроить владельца. Например, после увеличения количества потребителей (подогрев сидений, зеркал, стекол), установки сабвуфера, аудиосистемы с усилителем требуется именно выбор нового, более мощного генератора или монтаж второго электроприбора в комплекте с дополнительным аккумулятором.

В первом случае следует выбрать мощность, достаточную для подзарядки аккумулятора с 15% запасом. При установке второго генератора начальный и эксплуатационный бюджет резко увеличиваются:

• для дополнительного генератора придется установить дополнительный шкив на коленвал;
• найти место для крепления корпуса электроприбора таким образом, чтобы его шкив размещался в одной плоскости со шкивом коленвала;
• обслуживать и менять расходники сразу двух «мобильных электростанций».

С возникновением бесщеточных моделей генератора некоторые владельцы производят замену штатного прибора этим девайсом.

Бесщеточные модификации

Основным достоинством бесщеточного генератора является сверхдолгий эксплуатационный ресурс. Несмотря на сложную конструкцию и цену, ломаться здесь в принципе нечему, а окупаемость, все равно, выше за счет отсутствия расходников щетки/коллекторные кольца.

Компактные размеры и отсутствие коротких замыканий при попадании воды на залитые лаком или композитным составом обмотки позволяет монтировать его практически на любые транспортные средства.

На малых оборотах работа генератора обеспечивает электричеством только бортовую сеть, зарядка АКБ начинается при увеличении оборотов от 3000 ежеминутно.

Генераторы постоянного тока исчезли с легкового транспорта в 70-е годы прошлого столетья, так как имели сложную схему и более крупные размеры.

Таким образом, работа автомобильного генератора обеспечивает электроэнергией всех потребителей, подзаряжает АКБ и создает искру в камерах сгорания. Своевременное обслуживание и диагностика позволяет сократить эксплуатационные расходы и повысить ресурс электрического устройства.

Если у вас возникли вопросы - оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них

swapmotor.ru

Регуляторы напряжения | "По жизни с паяльником..." Всё для радиолюбителя

От работы регулятора напряжения (реле-регулятора) зависит состояние аккумуляторной батареи, правильная работа генератора и системы зажигания, состояние и нормальная работа приборов и устройств автомобиля. Ниже рассматриваются принципы работы различных схем автомобильных регуляторов напряжения и генераторных установок.

Принцип работы

Электрические схемы

Принцип работы регуляторов напряжения

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 перегрузок, автоматически включать в бортовую сеть силовую цепь генераторной установки или обмотку возбуждения.

По своей конструкции регуляторы делятся на бесконтактные транзисторные, контактно-транзисторные и вибрационные (реле-регуляторы). Разновидностью бесконтактных транзисторных регуляторов являются интегральные регуляторы, выполняемые по специальной гибридной технологии, или монолитные на монокристалле кремния. Несмотря на столь разнообразное конструктивное исполнение, все регуляторы работают по единому принципу.

Напряжение генератора зависит от трех факторов - частоты вращения его ротора, силы тока нагрузки и величины магнитного потока, создаваемого обмоткой возбуждения, который зависит от силы тока в этой обмотке. Любой регулятор напряжения содержит чувствительный элемент, воспринимающий напряжение генератора (обычно это делитель напряжения на входе регулятора), элемент сравнения, в котором напряжение генератора сравнивается с эталонной величиной, и регулирующий орган, изменяющий силу тока в обмотке возбуждения, если напряжение генератора отличается от эталонной величины.

В реальных регуляторах эталонной величиной может быть не обязательно электрическое напряжение, но и любая физическая величина, достаточно стабильно сохраняющая свое значение, например, сила натяжения пружины в вибрационных и контактно-транзисторных регуляторах.

В транзисторных регуляторах эталонной величиной является напряжение стабилизации стабилитрона, к которому напряжение генератора подводится через делитель напряжения. Управление током в обмотке возбуждения осуществляется электронным или электромагнитным реле. Частота вращения ротора и нагрузка генератора изменяются в соответствии с режимом работы автомобиля, а регулятор напряжения любого типа компенсирует влияние, этого изменения на напряжение генератора воздействием на ток в обмотке возбуждения. При этом вибрационный или контактно-транзисторный регулятор включает в цепь и выключает из цепи обмотки возбуждения последовательно резистор (в двухступенчатых вибрационных регуляторах при работе на второй ступени закорачивает эту обмотку на массу), а бесконтактный транзисторный регулятор напряжения периодически подключает и отключает обмотку возбуждения от цепи питания. В обоих вариантах изменение тока возбуждения достигается за счет перераспределения времени нахождения переключающего элемента регулятора во включенном и выключенном состояниях.

Если сила тока возбуждения должна быть, например, для стабилизации напряжения, увеличена, то в вибрационном и контактно-транзисторном регуляторах время включения резистора уменьшается по сравнению с временем его отключения, а в транзисторном регуляторе время включения обмотки возбуждения в цепь питания увеличивается по отношению к времени ее отключения.

На рис. 1 показано влияние работы регулятора на силу тока в обмотке возбуждения для двух частот вращения ротора генератора n1 и п2, причем частота вращения п2 больше, чем п1. При большей частоте вращения относительное время включения обмотки возбуждения в цепь питания транзисторным регулятором напряжения уменьшается, среднее значение силы тока возбуждения уменьшается, чем и достигается стабилизация напряжения.

С ростом нагрузки напряжение уменьшается, относительное время включения обмотки увеличивается, среднее значение силы тока возрастает таким образом, что напряжение генераторной установки остается практически неизменным.

На рис. 2 представлены типичные регулировочные характеристики генераторной установки, показывающие, как изменяется сила тока в обмотке возбуждения при неизменном напряжении и изменении частоты вращения или силы тока нагрузки. Нижний предел частоты переключения регулятора составляет 25-30 Гц.

Электрические схемы

Генераторные установки с вентильными генераторами не используют каких-либо включающих устройств в силовой цепи. Для нормального функционирования их регулятора напряжения к нему должны быть подведены напряжение бортовой сети (напряжение генератора) и выводы цепи обмотки возбуждения генератора. Напряжение генератора действует между выводами "+" и "М" ("масса") генератора (у генераторов автомобилей ВАЗ соответственно "30" и "31"). Выводы обмотки возбуждения обозначены индексом "Ш" ("б7" у генераторов ВАЗ).

На рис. 3 изображены принципиальные схемы генераторных установок. В скобках даны обозначения выводов генераторных установок автомобилей ВАЗ. На рисунках цифрами обозначены: 1 - генератор; 2 - обмотка возбуждения; 3 - обмотка статора; 4 - выпрямитель с вентильным генератором; 5 - выключатель; 6 - реле контрольной лампы; 7 - регулятор напряжения; 8 - контрольная лампа; 9 - помехоподавляющий конденсатор; 10 - трансформаторно-выпрямительный блок,; 11 - аккумуляторная батарея; 12 - размагничивающая обмотка у генераторов смешанного магнитно-электромагнитного возбуждения; 13 - резистор подпитки обмотки возбуждения от аккумулятора.

Различают два типа не взаимозаменяемых регуляторов напряжения. В одном типе (рис. 3, а, з) выходной коммутирующий элемент регулятора напряжения соединяет вывод обмотки возбуждения генератора с "+" бортовой сети, в другом типе (рис. 3, б, в) - с "-" бортовой сети. Транзисторные регуляторы напряжения второго типа являются более распространенными.

Чтобы на стоянке аккумуляторная батарея не разряжалась, цепь обмотки возбуждения генератора (см. рис. 3, а, б) замыкается через выключатель зажигания. Однако, при этом контакты выключателя коммутируют силу тока до 5 А, что неблагоприятно сказывается на их сроке службы. Поэтому через выключатель зажигания замыкается лишь цепь управления регулятора напряжения (см. рис. 3, в), потребляющая ток в доли ампера. Прерывание тока в цепи управления переводит электронное реле регулятора в выключенное состояние, что не позволяет току протекать в обмотку возбуждения. Однако, применение выключателя зажигания в цепи генераторной установки снижает ее надежность и усложняет монтаж на автомобиле.

Кроме того, падение напряжения в выключателе зажигания и других коммутирующих или защитных элементах, включенных в цепь регулятора (штекерные соединения, предохранители), влияет на уровень поддерживаемого регулятором напряжения и частоту переключения его выходного транзистора (см. рис. 3, а-в), что может сопровождаться миганием ламп осветительной и светосигнальной аппаратуры, колебанием стрелок вольтметра и амперметра.

Поэтому более перспективной является схема рис. 3, д. В этой схеме обмотка возбуждения имеет свой дополнительный выпрямитель, состоящий из трех диодов (в пятифазной системе генератора - из пяти диодов). К выводу "+" этого выпрямителя, который обозначен индексом "Д", и подсоединяется обмотка возбуждения генератора. Схема допускает разряд аккумуляторной батареи малыми токами по цепи регулятора напряжения. При длительной стоянке рекомендуется снимать наконечник провода с клеммы "+" батареи.

Подвозбуждение генератора от аккумуляторной батареи вводится через контрольную лампу 8. Небольшая сила тока, поступающая в обмотку возбуждения через эту лампу от аккумуляторной батареи, достаточна для возбуждения генератора и в то же время не может существенно влиять на разряд аккумуляторной батареи. Обычно параллельно контрольной лампе включают резистор 13, чтобы даже в случае перегорания контрольной лампы генератор мог возбудиться. Контрольная лампа (см. рис. 3, д) является одновременно и элементом контроля работоспособности генераторной установки. На стоянке при включении замка зажигания контрольная лампа загорается, так как в нее поступает ток аккумуляторной батареи через обмотку возбуждения генератора и регулятор напряжения.После пуска двигателя генератор на клемме "Д" развивает напряжение, близкое по величине напряжению аккумуляторной батареи, и контрольная лампа погасает. Если этого при работающем двигателе не происходит, значит генераторная установка напряжения не развивает, т. е. неисправна.

С целью контроля работоспособности (см. рис. 3, а) введены реле с нормально замкнутыми контактами, через которые получает питание контрольная лампа 8. Эта лампа загорается после включения замка зажигания и погасает после пуска двигателя, так как под действием напряжения генератора, к средней точке обмотки статора которого подключено реле, оно разрывает свои нормально замкнутые контакты и отключает контрольную лампу 8 от цепи питания. Если лампа при работающем двигателе горит, значит генераторная установка неисправна. В некоторых случаях обмотка реле контрольной лампы подключается к выводу фазы генератора. Обмоткавозбуждения (рис. 3, е) включена на среднюю точку обмотки статора генератора, т. е. питается напряжением, вдвое меньшим, чем напряжение генератора.

При этом приблизительно вдвое снижаются и величины импульсов напряжения, возникающих при работе генераторной установки, что благоприятно сказывается на надежности работы полупроводниковых элементов регулятора напряжения. Резистор 13 (см. рис. 3, е) служит тем же целям, что и контрольная лампа, т.е. обеспечивает уверенное возбуждение генератора.

На автомобилях с дизельными двигателями может применяться генераторная установка на два уровня напряжения 14/28 В. Второй уровень 28 В используется для зарядки аккумуляторной батареи, работающей при пуске ДВС. Для получения второго уровня используется электронный удвоитель напряжения или траисформаторно-выпрямительный блок (ТВБ) (рис. 3, г). В системе на два уровня напряжения регулятор стабилизирует только первый уровень напряжения - 14 В. Второй уровень возникает посредством трансформации и последующего выпрямления ТВБ переменного напряжения генератора. Коэффициент.трансформации трансформатора ТВБ близок к 1.

В некоторых генераторных установках зарубежного и отечественного производства регулятор напряжения поддерживает напряжение не на силовом выводе генератора "+", а на выводе его дополнительного выпрямителя (рис. 3, ж). Схема является модификацией схемы рис. 3, д с устранением ее недостатка - разряда аккумуляторной батареи через схему регулятора при длительной стоянке. Такое исполнение схемы возможно, потому что разница напряжения на выводе "+" и "Д" невелика. На рис. 3, ж показана схема пятифазного генератора с размагничивающей обмоткой в системе возбуждения. Эта обмотка действует встречно с обмоткой возбуждения и расширяет рабочий диапазон генераторных установок со смешанным магнито-электромагнитным возбуждением по частоте вращения. По этой схеме выполняются и вентильные генераторы с электромагнитным возбуждением в трехфазном исполнении. В этом случае схема содержит 9 диодов (6 силовых и 3 дополнительных) и не содержит размагничивающей обмотки.

В схеме рис. 3, з лампа контроля работоспособности генераторной установки включена на реле, питающееся от генератора со стороны переменного тока. Реле является одновременно реле блокировки стартера, содержит встроенный внутрь выпрямитель и срабатывает, если генератор развивает переменное напряжение. Выводы переменного тока генератора подключаются и на выводы тахометра. Реле-регуляторы, работающие в комплекте с генераторами постоянного тока, кроме стабилизации напряжения, осуществляют автоматическое включение генератора, когда напряжение генератора больше напряжения батареи, и отключение его, когда напряжение генератора меньше напряжения батареи, а также защиту генератора от перегрузки. Следовательно, ток генератора должен поступать потребителям через схему реле-регулятора - обмотку ограничителя тока и реле обратного тока (рис. 4).

В настоящее время на комплектацию автомобилей поступают, в основном, генераторные установки с бесконтактными транзисторными регуляторами, количество вибрационных и контактно-транзисторных регуляторов, находящихся в эксплуатации, сокращается.

www.sampayalnik.ru

Реле-регулятор генератора

Автомобильный генератор представляет собой электрическую машину, которая преобразует получаемую механическую энергию в электрический ток. В системе авто он используется для зарядки аккумулятора и питания всего электрооборудования, когда работает двигатель внутреннего сгорания. В современных автомобилях устанавливаются генераторы переменного тока.

Когда меняется нагрузка и частота вращения коленвала двигателя, в работу включается реле-регулятор генератора, чтобы отрегулировать время включения обмотки возбуждения. Суть его работы заключается в том, чтобы при возрастании частоты вращения генератора и одновременном уменьшении внешних нагрузок, уменьшать время включения обмотки возбуждения и, наоборот, при уменьшении частоты вращения и увеличении нагрузки - увеличивать.

Устройства и схемы регуляторов напряжения для автомобилей имеют однотипные конструкции, независимо от производителя и качества. Однако, для автомобилей Рено, ВАЗ, Тойота, Дэу, Урал, Форд, УАЗ, а также скутера, трактора и любой другой техники с генератором, необходим определенный регулятор, который будет подходить по габаритам и расположению всех подсоединительных узлов. Поэтому, чтобы купить нужное устройство, будет проще всего зайти на сайт торгового каталога satom.ru, где среди сотен предложений от продавцов и поставщиков со всей России, вы найдете нужную деталь, цена и качество которой вас устроят.

Устройство и принцип действия реле-регуляторов

Первостепенной задачей регулятора является поддержание напряжения генератора в заданных пределах. Как правило, большинство современных генераторов еще на конвейере оснащается полупроводниковыми интегральными регуляторами напряжения, другими словами, электронными. Конструкции электронных регуляторов существуют в двух исполнениях: интегральном и гибридном.

Первый вид характеризуется тем, что все компоненты регулятора, кроме выходного каскада, выполняются при помощи тонкопленочной микроэлектронной технологии. Во втором виде все электроприборы и различные радиоэлементы используются в одной электронной схеме вместе с толстопленочными микроэлектронными элементами.

Процесс стабилизации напряжения, необходимой при изменении частоты оборота коленвала ДВС и нагрузки, происходит полностью автоматически за счет определенного воздействия на ток в обмотке возбуждения. Сам регулятор способен управлять частотой импульсов тока, а также их продолжительностью.

Изменение напряжения, подводимого под зарядку аккумуляторной батареи, происходит в зависимости от термокомпенсации напряжения, то есть температуры воздуха. Чем она ниже, тем большее напряжение подводится непосредственно к аккумулятору. Чтобы на стоянке он не разряжался, цепь обмотки возбуждения генератора замыкается через выключатель зажигания. При этом контакты выключателя будут коммутировать силу тока до 5А, что не очень положительно скажется на продолжительности срока их службы. Поэтому через этот же выключатель замыкается лишь цепь управления реле-регулятора, которая потребляет ток в доли ампера. Когда ток в цепи прерывается, электронное реле регулятора переводится в выключенное состояние, что блокирует протекание тока в обмотку возбуждения. Стоит отметить, что применение выключателя зажигания в работе цепи генераторной установки способно снизить ее надежность и усложнить монтаж на машине.

Помимо этого, снижение напряжения в выключателе зажигания, а также остальных коммутирующих и защитных элементов, которые также включены в цепь регулятора, оказывает влияние на уровень поддерживаемого напряжения и частоты переключения выходного транзистора регулятора. В некоторых случаях данные процессы сопровождаются миганием ламп светосигнальной и осветительной аппаратуры, а также колебаниями стрелок вольтметра и амперметра.

Некоторые установки реле-регулятора могут поддерживать напряжение не на силовом выводе генератора, а на выводе его дополнительного выпрямителя. Как правило, это осуществимо в вентильных генераторах с электромагнитным возбуждением в трехфазном исполнении.

sputnikbig.ru

Регулятор напряжения. А какой изволите?

Регулятор напряжения. А какой изволите? Наверное, одной из самых первых проблем, с которой сталкивается любой радиолюбитель или инженер-схемотехник, является проблема обеспечения электронного устройства нужным напряжением. Для получения нужного напряжения используют блок питания или регулятор напряжения.

В самых общих словах можно сказать, что устройство, изменяющее величину электрического напряжения при поступлении регулирующего сигнала или воздействии на органы управления, называется регулятор напряжения.

Надо отметить, что регулировка напряжения является такой всеобъемлющей операцией, что выполняется на самых разных этапах при работе электронных устройств. Можно изменять первичное напряжение сети, можно изменять вторичное напряжение сети, регулирующее напряжение, во всех случаях цель всех этих операций будет одна – изменяя одну величину, получить другую, обеспечивающую правильную работу устройства.

Принципы, которые использует в своей работе регулятор напряжения, тоже могут быть самые разные, как и назначение таких устройств. Они могут выступать в роли:

Стабилизаторов напряжения, обеспечивая необходимым питающим или рабочим напряжением все узлы схемы;

Могут быть преобразователями напряжения, скажем так, получая из одного напряжения другое;

Могут выступать в роли источников опорного или регулирующего напряжения, обеспечивая правильную работу всей схемы.

Это далеко не полный перечень возможностей и применений подобных устройств. Так, в качестве примера, простой регулятор напряжения – это автотрансформатор, или ЛАТР, позволяющий менять выходное напряжение простым поворотом ручки управления.

Таким образом, мы получили сетевой регулятор, регулятор напряжения первичной сети, или регулятор переменного напряжения. Всё это будет одно и тоже.

Другой пример применения регуляторов – зарядка сотового телефона. Правда, здесь уже используется, скажем так, двойное преобразование напряжения. Первоначально сетевое переменное напряжение понижается до нужной величины, а затем из переменного напряжения получается постоянное. Сотовый телефон работает от аккумуляторной батареи, а там постоянное напряжение. Вот мы и получаем из напряжения сети 220В постоянное напряжение 9В (или любое другое, необходимое для работы устройства). Таким образом, мы, благодаря зарядному устройству, произвели регулировку напряжения, пользуясь нашим первоначальным определением.

Не менее важным применением регуляторов напряжения будет их использование в системах регулировки и поддержание режимов работы устройства в необходимых пределах. И здесь, как пример, можно рассмотреть регулятор напряжения в автомобиле. Необходимой электроэнергией все устройства автомобиля при движении обеспечивает генератор, режим работы которого зависит от работы двигателя и числа оборотов последнего. Как понятно из описанного, режим работы генератора меняется, и значит, будет меняться генерируемое им напряжение. А для работы электроники требуется более-менее постоянное напряжение. Вот эту задачу и решает специальный регулятор напряжения, стоящий на автомобиле. Принципы регулирования и корректировки напряжения такого регулятора могут быть самые разные, и для нас сейчас не представляют интереса.

Может потребоваться регулировать напряжение в мощных источниках или в устройствах с большой потребляемой мощностью. В этих случаях используют силовые регулирующие элементы, такие как тиристор и симистор. Вот такой, симисторный регулятор напряжения способен изменять достаточно большие значения напряжения и тока.

Рассмотренные регуляторы напряжения не охватывают всех возможностей этих устройств, но в порядке ознакомления дают представление о том, что это за устройство, и для чего оно используется.

fb.ru

Схема реле регулятора напряжения

Реле-регуляторы напряжения широко используются в системе электрооборудования автомобилей. Его основной функцией является поддержание нормального значения напряжения при изменяющихся режимах работы генератора, электрических нагрузках и температуре. Дополнительно схема реле регулятора напряжения обеспечивает защиту элементов генератора при аварийных режимах и перегрузках. С ее помощью происходит автоматическое включение силовой цепи генератора в бортовую сеть.

Принцип работы реле-регулятора

Конструкции регуляторов могут быть бесконтактными транзисторными, контактно-транзисторными и вибрационными. Последние как раз и являются реле-регуляторами. Несмотря на разнообразие моделей и конструкций, у этих приборов имеется единый принцип работы.

Значение напряжения генератора может изменяться в зависимости от того, с какой частотой вращается его ротор, какова сила нагрузочного тока и магнитного потока, который создает обмотка возбуждения. Поэтому в реле содержатся чувствительные элементы различного назначения. Они предназначены для восприятия и сравнивания напряжения с эталоном. Кроме того, выполняется регулирующая функция по изменению силы тока в обмотке возбуждения, если напряжение не совпадает с эталонной величиной.

В транзисторных конструкциях стабилизация напряжения выполняется с помощью делителя, подключенного к генератору через специальный стабилитрон. Для управления током используются электронные или электромагнитные реле. Автомобиль постоянно меняет режим работы, соответственно, это влияет на частоту вращения ротора. Задачей регулятора является компенсация этого влияния путем воздействия на ток обмотки.

Такое воздействие может осуществляться по-разному:

• В регуляторе вибрационного типа происходит включение в цепь обмотки и выключение резистора.
• В двухступенчатой конструкции обмотка замыкается на массу.
• В бесконтактном транзисторном регуляторе выполняется периодическое включение и отключение обмотки в питающую цепь.

В любом случае,на ток оказывает влияние включенное и выключенное состояние элемента переключения, а также время нахождения в таком состоянии.

Схема работы реле регулятора

Реле регулятор служит не только для стабилизации напряжения. Это устройство необходимо с целью уменьшения тока, воздействующего на аккумулятор, когда автомобиль находится на стоянке. Ток в управляющей цепи прерывается, и электронное реле оказывается выключенным. В результате, ток перестает поступать в обмотку.

В некоторых случаях в выключателе зажигания падает напряжение, оказывая влияние и на регулятор. Из-за этого возможны колебания стрелок приборов, мигание осветительных и сигнальных ламп. Чтобы избежать подобных ситуаций применяется более перспективная схема реле-регулятора напряжения. К обмотке возбуждения дополнительно подключен выпрямитель, в состав которого входит три диода. Плюсовой вывод выпрямителя соединяется с обмоткой возбуждения. Аккумуляторная батарея на стоянке разряжается под действием малых токов, проходящих через цепь регулятора.

Работоспособность генератора контролируется реле, у которого контакты находятся в нормальном замкнутом состоянии. Через них поступает питание для контрольной лампы. Она загорается при включенном замке зажигания, а после запуска двигателя гаснет. Это происходит под действием генераторного напряжения, разрывающего замкнутые контакты реле и отключающего лампы от цепи. Горение лампы во время работы двигателя означает неисправность генераторной установки. Существуют разные схемы подключения, и каждая из них применяется индивидуально, в тех или иных типах автомобилей.

Как проверить реле регулятор

electric-220.ru

Устройство генератора автомобиля

Наиболее важным звеном в электрической системе любого автомобиля является генератор.

Данный агрегат предназначен для выработки электричества, без которого невозможна работа двигателя и всего оборудования.

К слову сказать, без генератора мотор работать сможет, но не долго – до разрядки аккумуляторной батареи. Независимо от марки и модели автомобиля, будь то ВАЗ-2110, ВАЗ-2107 или Шевроле Камаро, устройство генератора практически одно и то же.
На современные автомобили производители устанавливают трехфазные генераторы переменного тока. Основными частями данного агрегата являются:

1. корпус, изготовленный из легкосплавного материала;
2. статор – неподвижная внешняя обмотка, закрепленная внутри корпуса;
3. ротор – подвижная обмотка, вращающаяся внутри статора;
4. реле-регулятор напряжения;
5. выпрямитель напряжения.

«Анатомия» генератора

Корпус

Корпус автомобильного генератора изготавливается из сплавов легких металлов (как правило, применяется дюралюминий) для уменьшения веса устройства. Для обеспечения эффективного теплоотвода в корпусе имеется большое количество вентиляционных отверстий. Устройство системы охлаждения у разных моделей генераторов различно и зависит от величины рабочих оборотов генератора и от того, насколько тяжелы температурные условия в подкапотном пространстве автомобиля.

Например, у ВАЗ-2106 имеется одна крыльчатка, выгоняющая горячий воздух из корпуса, тогда как у ВАЗ-2109, а также у моделей 2110 и 2112 два вентилятора гонят воздушные потоки навстречу друг другу. В передней и задней стенках размещены подшипники, на которых вращается ротор.

Обмотка

Обмотка статора выполняется из медного провода, уложенного в пазы сердечника. Сам сердечник изготавливается из трансформаторного железа, обладающего улучшенными магнитными свойствами. Поскольку генератор трехфазный, у статора имеются три обмотки, соединенные друг с другом треугольником.

Из-за того, что устройство во время работы подвержено сильному нагреву, провод обмоток покрыт двумя слоями теплоизоляционного материала. Обычно для этого используется специальный лак.

Ротор

Ротор – это электромагнит с одной обмоткой, расположенной на валу. Поверх обмотки закреплен ферро-магнитный сердечник диаметром немного меньше внутреннего диаметра статора (на 1,5 – 2 мм). На валу ротора также размещаются медные кольца, соединяющиеся с его обмоткой посредством графитовых щеток. Кольца предназначены для подачи управляющего напряжения с реле-регулятора на обмотку ротора.

Реле-регулятор

Реле-регулятор – это электронная схема, которая контролирует и регулирует напряжение на выходе генератора. Данное реле служит для защиты агрегата от перегрузок и поддерживает напряжение в бортовой сети автомобиля порядка 13,5 В.

Более совершенные реле-регуляторы имеют датчик температуры для того, чтобы в зимнее время устройство выдавало более высокое напряжение (до 14,7 В). Устанавливается либо внутри генератора в одном корпусе с графитовыми щетками, либо (чаще всего) вне корпуса, в этом случае щетки крепятся на специальном щеткодержателе.

Выпрямитель

Выпрямитель, или диодный мост, состоит из шести диодов, расположенных на печатной плате и соединенных между собой попарно по схеме Ларионова. Задача выпрямителя – преобразование трехфазного переменного тока в постоянный. Автомастера нередко называют его «подковой» за внешний вид.

Работа автомобильного генератора

Основополагающий принцип работы автомобильного генератора – возникновение переменного электрического тока в обмотках статора под действием постоянного магнитного поля, образующегося вокруг сердечника ротора. После запуска двигателя ротор приводится в действие приводным ремнем.

На моделях ВАЗ-2106 и ВАЗ-2107 он зубчатый, на автомобилях ВАЗ-2109, ВАЗ-2110, ВАЗ-2112 – ручейчатый, или поликлиновый. Применение поликлинового ремня позволяет обеспечить большее передаточное отношение, а следовательно более высокие рабочие обороты агрегата и большую эффективность.

Обычный клиновый ремень невозможно применять для высокооборотистых генераторов, подобных 94.3701, устанавливаемых на автомобили ВАЗ-2110 и ВАЗ-2112, поскольку он будет усиленно изнашиваться из-за слишком маленького шкива.

На обмотку ротора подается напряжение, и возникает магнитный поток. Во время вращения ротора в обмотках статора возникает ЭДС. Реле-регулятор изменяет силу тока в зависимости от нагрузки, снимаемой с положительной клеммы генератора таким образом, чтобы обеспечить зарядку аккумулятора или поддержание уровня его заряда, а также обеспечить электричеством каждое устройство, подключенное к бортовой сети автомобиля.

Как продлить жизнь генератору

Первое, за чем нужно тщательно следить, натяжение приводного ремня. При недостаточном натяжении ремень будет постоянно пробуксовывать, в результате чего быстро износится, а генератор не сможет выдать требуемое напряжение. Сильно натянутый ремень излишне перегружает подшипники агрегата, что ведет к быстрому их износу и замене.

О неполадках в работе автомобильного генератора сигнализирует контрольная лампа на панели приборов. Если она загорается, значит, устройство не справляется со своей задачей, а именно выдает недостаточное напряжение. Признаками неполадок являются:

• периодический недозаряд или перезаряд аккумулятора;
• более тусклый свет фар автомобиля при работе мотора на холостых оборотах;
• изменение интенсивности светового потока в зависимости от частоты вращения коленчатого вала;
• посторонние звуки (писк, стуки), исходящие от генератора.

Если своевременно выявить неисправность, цена ремонта будет невысокой. В противном случае невнимательность или простая халатность приведет к замене всего устройства.

Замена генератора на более мощный

Многие владельцы ВАЗ-2106 и ВАЗ-2107 недовольны работой штатного генератора, который способен выдать силу тока всего 42 Ампера. В качестве альтернативы идеально подходит агрегат от автомобиля ВАЗ-2109 мощностью 55 Ампер. Его крепления в точности совпадают с «родными».

Разница лишь в том, что у автомобиля ВАЗ-2109 в генератор втыкается один провод вместо двух у «шестерочного», поэтому лишний провод, идущий от реле напряжения нужно изолировать от остальных. Также потребуется заменить зарядное реле РС-702, установленное штатно на генератор ВАЗ-2106 (2107), на более современное РС-527 или его аналог. Если этого не сделать, то на панели приборов автомобиля постоянно будет гореть лампочка разряда, гаснуть же она будет, наоборот, когда аккумулятор разряжается.

Предыдущая статья: Mitsubishi Lancer Evolution, обзор всех поколений Стоимость и комплектации Следующая статья: Ford Crown Victoria − презентабельный американский автомобиль Полицейская машина форд краун виктория