Как работает реле регулятор напряжения генератора


Реле-регулятор напряжения генератора: схема, принцип действия

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

Основные процессы автоматического регулирования

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

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

Что такое генератор

Любой автомобильный генератор состоит из нескольких частей:

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

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

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

Но работать генератор без устройства регулирования напряжения не сможет. Причина тому — изменение напряжения в очень большом диапазоне. Поэтому необходимо использовать систему автоматического регулирования. Она состоит из устройства сравнения, управления, исполнительного, задающего и специального датчика. Основной элемент — это орган регулирования. Он может быть как электрическим, так и механическим.

Работа генератора

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

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

Двухуровневые регуляторы

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

Работа двухуровневого регулятора

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

Электронный регулятор

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

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

Трехуровневая система регулирования

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

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

Современные системы регулирования напряжения

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

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

Как снимать реле-регулятор

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

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

Проверка устройства

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

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

Выводы

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

Как проверить регулятор напряжения вашего генератора

Признаки плохого регулятора напряжения могут включать в себя:

  • Выход высокого напряжения
  • Выход низкого напряжения, иногда
  • Нет выходного напряжения
  • огни тусклые или мерцающие
  • Неисправные лампы дальнего света
  • Двигатель работает беспорядочно (слабая или мерцающая система зажигания)
  • Частое добавление воды в аккумулятор
  • Растущая коррозия вокруг клемм аккумулятора и верхней части
  • Разряженная батарея
  • Индикатор батареи или проверки двигателя горит на приборной панели

Некоторые из этих симптомов могут возникать из-за ослабленных или корродированных соединений системы зарядки.

I. Что делает регулятор напряжения?

Регулятор напряжения управляет выходным напряжением генератора переменного тока, чтобы поддерживать предварительно установленное зарядное напряжение для батареи. Он также контролирует электропитание различных электрических систем автомобиля.

Без регулятора напряжения генератор может выдавать напряжение до 250 вольт. Этого достаточно, чтобы разрушить аккумулятор и электрическую систему автомобиля.

Регулятор напряжения обычно находится внутри или сзади корпуса генератора.Тем не менее, все более поздние модели автомобилей имеют модуль управления двигателем (ECM), регулирующий выходное напряжение генератора переменного тока через специальную цепь.

В старых моделях использовался электромеханический внешний регулятор напряжения, установленный где-то в моторном отсеке.

В управляемой компьютером системе зарядки электронный или силовой модуль управления может контролировать работу системы, отключать зарядный выход, если уровни напряжения слишком высоки, и запускать диагностические коды неисправностей. Это часть отказоустойчивой схемы в компьютере, которая может помочь вам диагностировать системные проблемы и описать возможные неисправности.

II. Тест регулятора напряжения

Этот тест является простой процедурой проверки выходного сигнала регулятора напряжения генератора. Вам нужен цифровой мультиметр для этого теста.

  1. Установите стояночный тормоз и переключите трансмиссию на нейтральную (ручной) или парковочный (автоматический).
  2. Установите мультиметр на постоянное напряжение и выберите 20 вольт на шкале.
  3. Подключите красный провод измерителя к положительному (+) полюсу батареи, а черный провод измерителя - к отрицательному (-) полюсу батареи.
  4. Обратите внимание на напряжение холостого хода батареи. Ваша батарея должна быть примерно на 12,6 В, минимум на 12,4 В; в противном случае зарядите аккумулятор и продолжите этот тест.
  5. Теперь попросите помощника запустить двигатель и запустить его при 1500 об / мин.
  6. Запишите ваши показания вольтметра.

Хорошее выходное напряжение должно быть примерно на 2 Вольт выше, чем напряжение разомкнутой батареи. При необходимости обратитесь к руководству по ремонту вашего автомобиля, чтобы проверить правильные характеристики для вашей конкретной модели.

  • Если вы сразу после запуска двигателя заметили, что показание выходного напряжения ниже 13 В, возможно, возникла проблема с системой зарядки.
  • Если показание выходного напряжения составляет 16 В или выше, возникает проблема перезарядки. Это обычно указывает на плохой регулятор напряжения.
  • Если во время теста кажется, что напряжение колеблется, переключите вольтметр на шкалу напряжения переменного тока и измерьте еще одно значение выходного напряжения при работающем двигателе.
    • На этот раз подключите красный провод измерительного прибора к клемме B + на задней панели генератора, а черный провод измерительного прибора к отрицательному полюсу аккумулятора (-).
    • Обычно наличие 0,25 В переменного тока означает негерметичный диод, который требует замены генератора. Но некоторые производители рекомендуют заменить генератор переменного тока, если обнаружено 0,50 В переменного тока.
    • Однако, если вы заметили проблемы с производительностью двигателя, возможно, это проблема. При необходимости проконсультируйтесь с руководством по ремонту вашего автомобиля относительно допустимой скорости утечки диода

Если ваше выходное напряжение соответствует техническим требованиям, продолжите этот тест:

  1. При работающем двигателе увеличьте обороты двигателя до 2000 об / мин.
  2. Включите фары, переменный ток, обогреватель и другие сильноточные аксессуары, которые у вас могут быть.
  3. Запишите ваши показания вольтметра.

Показание выходного напряжения должно быть примерно на 0,5 В выше, чем напряжение разомкнутой цепи вашей батареи.

Большинство регуляторов напряжения откалиброваны для вывода от 13,5 до 15,5 зарядных вольт на полностью заряженном аккумуляторе при нормальной температуре без каких-либо аксессуаров или включенного освещения. Обратитесь к спецификациям в руководстве по ремонту вашего автомобиля для вашего конкретного применения.

Имейте в виду, что изношенный или ослабленный приводной ремень и другие условия эксплуатации автомобиля, такие как высокие температуры, могут повлиять на работу регулятора напряжения.

Когда ваш тест показывает стабильный или прерывистый выход высокого или низкого напряжения, возможно, неисправен стабилизатор напряжения. Однако большинство регуляторов напряжения выходят из строя из-за высокого выходного напряжения. Однако, прежде чем идти дальше, убедитесь, что все соединения с генератором и аккумулятором исправны и чисты, как описано в следующем разделе.

1. Проверка проводов с помощью падения напряжения

Быстрый способ проверки проводов и соединений в зарядной системе - проверить наличие падений напряжения.

  1. Установите вольтметр на 2 вольт.
  2. Запустите двигатель и дайте ему поработать на холостом ходу.
  3. Измерьте напряжение на отдельных проводах и соединениях в зарядной системе.
  4. Если в каком-либо проводе или соединении присутствует напряжение более 0,2 В, проверьте, не повреждены ли корродированные, не повреждены ли провода.
  5. При фиксации проводов и соединений стремитесь к падению напряжения менее 0.1 вольт или 0.

Проверьте также падение напряжения вокруг основания двигателя, если необходимо.

Если соединения цепи зарядки в порядке, продолжите следующие испытания. Вы можете проверить, неисправен ли ваш регулятор напряжения, с помощью теста обхода регулятора, как описано в следующем разделе.

В следующем видео представлен обзор проверки системы зарядки, которой вы также можете следовать, чтобы проверить систему зарядки при необходимости.

2. Проверка обхода регулятора напряжения

На многих генераторах (кроме тех, которые имеют компьютерное регулирование напряжения) вы можете обойти регулятор напряжения, чтобы проверить, не поврежден ли ваш регулятор напряжения или какой-либо другой компонент (генератор или цепь зарядки).

Может быть несколько способов обойти регулятор напряжения, в зависимости от конфигурации системы зарядки для вашей конкретной модели автомобиля.

  • Если задняя часть вашего генератора имеет «тестовую вкладку», вы должны закорочить эту вкладку на раме генератора с помощью отвертки при проверке выходного напряжения на батарее при работающем двигателе.
  • В других системах вам может потребоваться соединить клеммы аккумулятора и поля с помощью перемычки при проверке выходного напряжения на батарее при работающем двигателе.

Обратитесь к руководству по ремонту автомобиля для конкретной модели, чтобы провести этот тест, если это необходимо.

  • Когда регулятор напряжения обойден, вы должны увидеть максимальное выходное напряжение.
  • Если выходное напряжение находится на нормальном уровне, скорее всего, неисправен регулятор напряжения.
  • Если выходное напряжение остается на том же уровне, что и при первоначальном тестировании, скорее всего, у вас неисправный генератор.

В следующем видео показано, как проверить внешний регулятор напряжения и как его обойти.

3. Регулировка регулятора напряжения

Некоторые генераторы со старой конфигурацией позволяют регулировать регулятор напряжения. На этих устройствах вы можете найти небольшой регулировочный винт на регуляторе напряжения.

  1. Подключите свой вольтметр к клеммам батареи.
  2. Установить стояночный тормоз.
  3. Переключите коробку передач на нейтральную (ручной) или парковочную (автоматическая).
  4. Запустите двигатель и дайте ему поработать на холостом ходу. Выключите все аксессуары, если это необходимо.
  5. Проверьте зарядное напряжение аккумулятора.
  6. Поверните регулировочный винт с помощью небольшой отвертки, чтобы отрегулировать зарядное напряжение в соответствии со спецификациями.

Обратитесь к руководству по ремонту вашего автомобиля, чтобы убедиться, что у вас есть регулируемый регулятор напряжения, найдите регулировочный винт и установите выходное напряжение в соответствии со спецификациями.

4. Проверка контактного регулятора напряжения

Генераторы постоянного тока старого типа и ранние системы зарядки транспортных средств использовали регулятор напряжения контактного типа. По сути, он состоял из катушки, набора точек и резисторов для управления напряжением генератора и выходным током.Эти регуляторы были заменены электронными или твердотельными регуляторами напряжения.

Тем не менее, сегодня на дороге могут быть транспортные средства, оснащенные регулятором этого типа.

Обычно точки контакта в регуляторе вызывают проблемы после многих миль обслуживания из-за износа или точечной коррозии.

Для ремонта контактного стабилизатора напряжения:

  • Запишите, проверьте и отрегулируйте точки регулятора, если необходимо.
  • Если напряжение по-прежнему не соответствует техническим характеристикам, заменить регулятор.

См. Руководство по ремонту для конкретной марки и модели автомобиля.

III. Замена регулятора напряжения

Чтобы заменить его, снимите регулятор напряжения сзади или внутри генератора. Обратитесь к руководству по ремонту вашего автомобиля для процедуры для вашей конкретной модели.

Если у вас еще нет руководства, вы можете купить относительно недорогую копию онлайн через Amazon. Руководства Haynes содержат пошаговые инструкции для многих проектов по техническому обслуживанию, устранению неполадок и замене компонентов, которые вы можете выполнять дома.Так что вы скоро окупите свои небольшие инвестиции.

В некоторых моделях транспортных средств используются генераторы с внутренним регулированием напряжения. Скорее всего, вам придется заменить генератор, если регулировка напряжения не удалась.

Кроме того, в моделях с управляемым компьютером регулированием напряжения проблемы с этой схемой означают необходимость замены модуля управления силовой передачей (PCM).

Если вы подозреваете проблему с системой зарядки, кроме регулятора напряжения, вы можете проверить систему зарядки.

,
Как работает автомобильный регулятор напряжения?

от James Clark

www.mopartsracing.com

Автомобильный регулятор напряжения контролирует напряжение, генерируемое генератором автомобиля для подзарядки аккумулятора. Регулятор заставляет генератор поддерживать напряжение от 13,5 до 14,5 Вольт. Этого достаточно, чтобы безопасно перезарядить аккумулятор, защищая электрические цепи и компоненты автомобиля, включая проводную систему, фонари, двигатели, которые приводят в действие силовые аксессуары и стереосистему.

Запуск двигателя

Напряжение от аккумулятора запускает автомобиль при повороте замка зажигания. Напряжение подается через стартер, чтобы запустить автомобиль, вызвав контролируемый взрыв в камере сгорания двигателя.

Питание генератора

После запуска автомобиля приводной ремень вызывает вращение вращающегося ротора внутри генератора, который действует как генератор для выработки энергии. Питание подается от генератора к аккумулятору через регулятор напряжения.

Активация регулятора напряжения

Электричество проходит через регулятор напряжения, который включает и выключает генератор переменного тока в зависимости от уровня напряжения в любой момент времени. Если напряжение в аккумуляторе падает ниже 13,5 вольт, датчик напряжения регулятора замыкает цепь на генератор. Это подает электрический ток на полевую клемму генератора переменного тока, заставляя его включаться и подавать заряд на аккумулятор. Некоторые регуляторы используют электромеханические компоненты, которые вызывают физический обрыв в цепи, чтобы остановить поток энергии.Они находятся в основном в старых автомобилях. Другие регуляторы зависят от электронных компонентов, чтобы приостановить и запустить подачу напряжения.

Управление напряжением с помощью регулятора

Когда напряжение в батарее достигает 14,5 Вольт, датчик регулятора напряжения отключает подачу тока от генератора переменного тока, который прекращает подачу электричества на батарею. Это предотвращает перезарядку батареи и, возможно, взрыв или выгорание.

Еще статьи
.

Компоненты Генератора | HowStuffWorks

Генераторы по большей части относительно маленькие и легкие. Примерно размером с кокос, генераторы переменного тока, встречающиеся в большинстве легковых автомобилей и легких грузовиков, построены с использованием алюминиевого внешнего корпуса, так как легкий металл не намагничивается. Это важно, так как алюминий рассеивает огромное тепло, выделяемое при выработке электроэнергии, а узел ротора создает магнитное поле.

Если вы внимательно осмотрите генератор, вы обнаружите, что у него есть вентиляционные отверстия как на передней, так и на задней стороне. Опять же, это способствует рассеиванию тепла. Ведущий шкив прикреплен к валу ротора на передней части генератора. Когда двигатель работает, коленчатый вал поворачивает приводной ремень, который, в свою очередь, вращает шкив на валу ротора. По сути, генератор передает механическую энергию от двигателя в электрическую энергию для автомобильных аксессуаров.

На задней стороне генератора вы найдете несколько клемм (или точек подключения в электрической цепи).Давайте посмотрим на те:

  • S клемма - Напряжение батареи чувствительного элемента
  • IG клемма - Замок зажигания, который включает регулятор напряжения на
  • L клемма - Замыкает цепь на сигнальную лампу
  • B клемма - Выходная клемма основного генератора (подключен к аккумулятору)
  • F клемма - Обход полного поля для регулятора

Охлаждение имеет важное значение для эффективности генератора.Легко обнаружить старый блок по лопастям внешнего вентилятора, которые находятся на валу ротора за шкивом. Современные генераторы имеют охлаждающих вентилятора и внутри алюминиевого корпуса. Эти вентиляторы работают одинаково, используя механическую энергию от вала вращающегося ротора.

Когда мы начинаем разбирать генератор, мы находим диодный выпрямитель (или выпрямительный мост ) , стабилизатор напряжения , контактные кольца и щетки .Регулятор распределяет мощность, создаваемую генератором, и контролирует выходную мощность батареи. Выпрямительный мост преобразует энергию, как мы узнаем в следующем разделе, в то время как щетки и контактные кольца помогают проводить ток к обмотке возбуждения или проволочному полю. Теперь давайте раскроем кокос.

Открытие генератора открывает большой цилиндр с треугольными полюсами пальца по окружности. Это ротор. Базовый генератор переменного тока состоит из ряда чередующихся полюсных наконечников, размещенных вокруг катушечных проводов, называемых полевых обмоток , которые намотаны вокруг железного сердечника на валу ротора.Поскольку мы знаем, что шкив прикреплен к валу, теперь мы можем визуализировать, как вращается ротор внутри статора. Узел ротора устанавливается внутри статора с достаточным пространством или допуском между двумя

.

Смотрите также

Автопрофи, г. Екатеринбург, ул. Таватуйская, 20.