Реле-регулятор напряжения генератора: схема, принцип действия

Реле регулятора напряжения генератора является неотъемлемой частью электрической системы любого автомобиля. С его помощью поддерживается напряжение в определенном диапазоне значений. В этой статье вы узнаете, какие нормативные проекты существуют на данный момент, в том числе механизмы, которые давно не использовались.

Основные процессы автоматического регулирования

Неважно, какая генераторная установка используется в автомобиле. Во всяком случае, в его конструкции есть регулятор. Система автоматического регулирования напряжения дает возможность поддерживать определенное значение параметра вне зависимости от частоты вращения ротора генератора. На рисунке изображено реле регулятора напряжения генератора, его схема и внешний вид.

Анализируя физические основы, с которыми работает генераторная установка, можно сделать вывод, что выходное напряжение увеличивается с увеличением скорости ротора. Также можно сделать вывод, что регулирование напряжения осуществляется путем уменьшения тока, подаваемого на обмотку ротора, по мере увеличения скорости вращения.

Что такое генератор

Любой автомобильный генератор состоит из нескольких частей:

1. Ротор с обмоткой возбуждения, вокруг которой во время работы создается электромагнитное поле.

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

3. Кроме того, в конструкцию входит трехфазный выпрямитель, состоящий из шести полупроводниковых диодов. Стоит отметить, что реле регулятора напряжения для генератора ВАЗ 2107 (инжектор или карбюратор в системе впрыска) такое же.

Но без регулятора напряжения генератор работать не сможет. Причина этого — колебания напряжения в очень широком диапазоне. Поэтому необходимо использовать систему автоматического управления. Он состоит из устройства сравнения, управления, исполнительного устройства, ведущего устройства и специального датчика. Главный элемент — регулирующий орган. Он может быть как электрическим, так и механическим.

Работа генератора

Когда ротор начинает вращаться, на выходе генератора появляется определенное напряжение. И подается на обмотку возбуждения с помощью регулятора. Также стоит отметить, что выход генераторной установки напрямую подключен к аккумулятору. Следовательно, на обмотке возбуждения постоянно присутствует напряжение. По мере увеличения частоты вращения ротора напряжение на выходе генераторной установки начинает изменяться. Реле регулятора напряжения Valeo или любого другого производителя подключается к выходу генератора.

В этом случае датчик обнаруживает отклонение, отправляет сигнал на компаратор, который анализирует его, сравнивая с заданным параметром. Затем сигнал поступает на устройство управления, откуда он передается на исполнительный механизм. Регулятор способен уменьшать значение тока, подаваемого на обмотку ротора. В результате напряжение на выходе генераторной установки снижается. Аналогично вышеупомянутый параметр увеличивается при уменьшении частоты вращения ротора.

Двухуровневые регуляторы

Двухуровневая система автоматического управления состоит из генератора, выпрямительного элемента и аккумуляторной батареи. В его основе лежит электромагнит, обмотка которого подключена к датчику. Драйверы в механизмах такого типа очень простые. Это нормальные пружины. Небольшой рычаг используется в качестве устройства сравнения. Он мобильный и переключается. Контактная группа является исполнительным устройством. Регулятор постоянного сопротивления. Такое реле регулятора напряжения генератора, схема которого указана в статье, очень часто используется в технике, хотя и морально устарела.

Работа двухуровневого регулятора

При работе генератора на выходе появляется напряжение, которое поступает на обмотку электромагнитного реле. В этом случае возникает магнитное поле, с его помощью притягивается плечо рычага. Последний приводится в действие пружиной, он используется как устройство сравнения. Если напряжение становится выше, чем должно быть, контакты электромагнитного реле размыкаются. В этом случае в цепь включается постоянное сопротивление. На обмотку возбуждения подается меньший ток. По аналогичному принципу работает реле регулятора напряжения генератора ВАЗ 21099 и других автомобилей отечественного и зарубежного производства. Если напряжение на выходе уменьшается, контакты замыкаются, а сила тока изменяется в сторону увеличения.

Электронный регулятор

У двухступенчатых механических регуляторов напряжения есть 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 на электронные. Чувствительный элемент выполнен на делителе напряжения, состоящем из постоянных резисторов. В качестве ведущего используется стабилитрон.

Современный релейный регулятор напряжения генератора ВАЗ 21099 — более совершенное, надежное и долговечное устройство. Исполнительная часть устройства управления работает на транзисторах. При изменении напряжения на выходе генератора электронный ключ замыкает или размыкает цепь, при необходимости подключите дополнительный резистор. Стоит отметить, что двухуровневые регуляторы — устройства несовершенные. Лучше использовать более современный дизайн.

Трехуровневая система регулирования

Качество регулирования таких проектов намного выше, чем у рассмотренных ранее. Раньше использовались механические конструкции, но сегодня более распространены бесконтактные устройства. Все элементы, используемые в этой системе, такие же, как те, что обсуждались выше. Но принцип работы немного другой. Сначала напряжение через делитель поступает в специальную схему, в которой обрабатывается информация. Такой релейный регулятор напряжения генератора (Форд Сьерра также может комплектоваться аналогичным оборудованием) допустимо устанавливать на любой автомобиль, если вы знаете устройство и схему подключения.

Здесь фактическое значение сравнивается с минимальным и максимальным значениями. Если напряжение отклоняется от заданного значения, отображается определенный сигнал. Это называется сигналом несоответствия. С его помощью регулируется ток, протекающий в обмотке возбуждения. Отличие от двухуровневой системы в том, что есть несколько дополнительных резисторов.

Современные системы регулирования напряжения

Если у китайского скутера-генератора реле-стабилизатор напряжения двухуровневый, то на дорогих авто используются более совершенные устройства. Многоуровневые системы управления могут содержать 3, 4, 5 и более дополнительных резисторов. Также есть системы автоматического контроля и слежения. В некоторых моделях можно обойтись без использования дополнительных резисторов.

Вместо этого увеличивается рабочая частота электронного ключа. Использовать схемы с электромагнитным реле в системах сервоуправления просто невозможно. Одна из последних разработок — многоуровневая система управления с частотной модуляцией. В таких конструкциях требуются дополнительные резисторы, которые служат для управления логическими элементами.

Как снимать реле-регулятор

снять реле регулятора напряжения генератора («Ланос» или бытовая «девятка» у вас — не беда) достаточно просто. Стоит отметить, что при замене регулятора напряжения понадобится всего один инструмент — плоская или крестовая отвертка. Нет необходимости снимать генератор или ремень и его трансмиссию. Большинство устройств расположено на задней крышке генератора и объединено в один блок щеточным механизмом. Чаще всего отказы случаются в нескольких случаях.

Во-первых, когда полностью стерлись графитовые щетки. Во-вторых, в случае выхода из строя полупроводникового элемента. Как проверить регулятор, будет рассказано ниже. При снятии потребуется отсоединить аккумулятор. Отсоедините провод, соединяющий регулятор напряжения с выходом генератора. Открутив оба крепежных болта, можно извлечь корпус устройства. А вот реле регулятора напряжения генератора ВАЗ 2101 имеет устаревшую конструкцию — монтируется в подкапотном пространстве, отдельно от щеточного узла.

Проверка устройства

Релейный регулятор напряжения генератора ВАЗ 2106 управляемый, «копейки», иномарки такие же. После снятия посмотрите на кисти — они должны быть более 5 миллиметров в длину. Если этот параметр отличается, необходимо заменить устройство. Для диагностики необходим источник постоянного напряжения. Желательно иметь возможность изменять выходную характеристику. В качестве источника питания можно использовать одну батарею и одну пару батареек AA. Также понадобится лампа, она должна работать от 12 вольт. В качестве альтернативы можно использовать вольтметр. Подключите плюс блока питания к разъему регулятора напряжения.

Соответственно подключите отрицательный контакт к общей пластине прибора. Подключите лампочку или вольтметр со щетками. В таком состоянии между щетками должно быть напряжение, если на входе подано 12-13 вольт. Но если на вход подается больше 15 вольт, то между щетками не должно быть напряжения. Это признак того, что устройство работает исправно. И неважно, диагностировано ли реле регулятора напряжения генератора ВАЗ 2107 или другого автомобиля. Если контрольная лампа горит при каком-либо значении напряжения или не загорается совсем, значит, установка неисправна.

Выводы

В электросистеме автомобиля очень важную роль играет реле регулятора напряжения генератора Bosch (как, впрочем, и любой другой фирмы). Как можно чаще следите за его состоянием, проверяйте на предмет повреждений и дефектов. Случаи выхода из строя такого устройства не редкость. Это лучше всего разряжает аккумулятор. А в худшем случае напряжение питания в бортовой сети могло вырасти. Это приведет к выходу из строя большинства потребителей электроэнергии. Также мог быть поврежден сам генератор. И его ремонт обойдется в кругленькую сумму, а если учесть, что аккумулятор выйдет из строя очень быстро, то затраты довольно космические. Также стоит отметить, что реле регулятора напряжения генератора Bosch — один из лидеров продаж. Он отличается высокой надежностью и долговечностью, а характеристики максимально стабильными.