Регулатор на напрежението на генератора - какво е това. Направи си сам регулатор на напрежение Автомобилен регулатор на напрежение

Такава конструкция, използваща операционни усилватели, е описана в.

Схемата на един от вариантите на единичен вибратор, базиран на микросхемата K538UN1, е показана на фиг. 7. При липса на входен сигнал, изходното напрежение е (1)pit-3) V. Когато се приложи кратък импулс към инвертиращия вход, на изхода се появява импулс с ниско ниво, продължителността (в ms) от които се определя по емпиричната формула:

където C2 е капацитетът (в µF) на кондензатор C2.

Кондензатор SZ - коригиращ; C1R1 - диференцираща верига.

Периодът на изходните импулси до определена гранична честота f е равен на периода на входните импулси. При честота GT на входните импулси frp< fM < 2 ■ frp период выходной последовательности увеличивается в 2 раза; при 2*f < f„ < 3’f - в 3 раза и т.д. При этом граничная частота определяется формулой:

(честота - в херци, продължителност - в секунди).

Това позволява моностабилът да се използва като честотен делител. Избирайки кондензатор C2, можете да получите различни (цели) коефициенти на деление.

Ако свържете измервателен уред на магнитоелектрическата система (например DC волтметър) към изхода на усилвателя DA1, тогава с увеличение

С увеличаване на честотата на входния сигнал показанията на иглата на инструмента ще намалеят, т.е. Възелът е преобразувател на честота-напрежение. За да се получи пряка зависимост на напрежението на изходния сигнал от честотата на входния сигнал, е необходимо да се свърже инвертор към изхода на усилвателя DA1, както е показано на фиг. 8. За да реализирате това устройство, препоръчително е да използвате една микросхема K548UN1.

Това устройство може да служи като основа за аналогов честотомер с линеен отговор. Диференциращата верига C1R1 е необходима за получаване

къси импулси на инвертиращия вход на усилвателя DA1. Ако в устройството се въведат няколко превключваеми кондензатора вместо един кондензатор C2, тогава той ще стане многограничен. Препоръчително е да включите формовчик на импулси преди диференциращата верига.

Като пример за практическото приложение на предложените решения на фиг. Фигура 9 показва диаграма на електронен регулатор на напрежението в бордовата мрежа на автомобил (Жигули, Москвич и др.), Използвайки микросхемата K538UN1.

При промяна на температурата на околната среда от +15 до -20°C, за да се осигури оптимално зареждане на киселинна батерия, е необходимо

промяна на напрежението от 13,8 до 15,3 V. Това изискване може да бъде постигнато най-добре при TKN от около -0,3%/°C. Това е точно TKN, който има микросхемата. Еднаквите температурни условия на акумулатора и регулатора на напрежението се осигуряват от факта, че той е монтиран до акумулатора в двигателния отсек.

Чипът DA1 в регулатора действа като компаратор на напрежение. Границите за настройка на изходното напрежение с резистор R2 са 13...15,4 V. Поради ограниченото съпротивление на захранващите проводници, регулаторът има характеристика с „хистерезис” 0,1...0,2 V, което има благоприятна ефект върху работата на устройството. Транзисторът VT2 трябва да бъде инсталиран на радиатор (например върху метален капак на устройството).

Предимствата на описания регулатор на напрежението са очевидни. Така че, притежавайки почти всички отлични характеристики на оригиналната версия на температурно-компенсирания регулатор на напрежението, той е много по-опростен (достатъчно е да се каже, че броят на микросхемите е намален от три на един), по-контактен и по-надежден. Устройството се поставя свободно в корпуса на автомобилен реле-регулатор.

Разгледаните по-горе опции за използване на микросхемите K538UN1 и K548UN1 допълват вече известните, публикувани на страниците на списание Radio. Очевидно горното не изчерпва всички възможности за използване на тези микросхеми.

Беларус

ЛИТЕРАТУРА

1. Богдан А. Интегриран двоен предусилвател K548UN1. - Радио, 1980, Ns 9, с. 59, 60.

2. Бурмистров Ю., Шадров А. Приложение на микросхемата K548UN1.-Радио, 1981, Ns 9, стр. 34, 35.

3. Боровик И. Източник на ниско напрежение ISK548UN1.-Радио, 1984, № 3, стр. 30-32.

4. Шитиков А., Морозов М., Кузнецов Ю. Стабилизатор на напрежението на операционния усилвател. - Радио, 1986, Ns 9, с.48.

5. Ломанович В.А. Температурно-компенсиран регулатор на напрежението - Радио, 1985, Ns 5, стр. 24-27.

6. Коробков А. Автомобилен регулатор на напрежението. - Радио, 1986, Ns 4 стр. 44, 45.

ПИСМО ДО РЕДАКТОРА I1

■?.

БЛАГОДАРЯ ЗА ПОМОЩТА

RS::::I^INvadidpyo|: вой на групата, аз съм на 25 години. Наскоро започнах да се занимавам с хоби заради самото него. Имаше големи трудности при набавянето на части. Обърнах се към А.Б.Куксин за помощ в списанието №8 за 1992 г. Много скоро получих куп различни части от тях. Сега моето депо се премести от мъртва точка. Благодаря им много. Благодарим на редакторите на списанието за съдействието в помощ на хората с увреждания.

461628, Оренбургска област,

ХиййпяянцкаХ околия, с. Полибино

Електрическото оборудване на всеки автомобил включва генератор - устройство, което преобразува механичната енергия, получена от двигателя, в електрическа енергия. Заедно с регулатора на напрежението се нарича генераторен комплект. Съвременните автомобили са оборудвани с генератори за променлив ток. Те най-добре отговарят на изискванията.

Какво е регулатор на напрежението на генератора?

Поддържа напрежението на бордовата мрежа в определени граници във всички режими на работа при промяна на скоростта на ротора на генератора, електрическия товар и температурата на околната среда. В допълнение, той може да изпълнява допълнителни функции - защитава елементите на генераторния комплект от аварийни условия и претоварване, автоматично включва верига на намотка на възбуждане или алармена система за аварийна работа на генераторния комплект в бордовата мрежа.

Принцип на действие на регулатора на напрежението

Понастоящем всички генераторни комплекти са оборудвани с полупроводникови електронни регулатори на напрежението, обикновено вградени вътре в генератора. Техните конструкции и дизайн могат да бъдат различни, но принципът на работа на всички регулатори е един и същ. Напрежението на генератор без регулатор зависи от скоростта на въртене на неговия ротор, магнитния поток, създаден от намотката на полето, и следователно от силата на тока в тази намотка и количеството ток, подаван от генератора към потребителите. Колкото по-висока е скоростта на въртене и възбуждащият ток, толкова по-голямо е напрежението на генератора; колкото по-голям е токът на неговия товар, толкова по-ниско е това напрежение.

Функцията на регулатора на напрежението е да стабилизира напрежението при промяна на скоростта на въртене и натоварването, като влияе на тока на възбуждане. Разбира се, можете да промените тока във веригата на възбуждане чрез въвеждане на допълнителен резистор в тази верига, както беше направено в предишните регулатори на вибрационно напрежение, но този метод е свързан със загуба на мощност в този резистор и не се използва в електронни регулатори . Електронните регулатори променят тока на възбуждане чрез включване и изключване на намотката на възбуждане от захранващата мрежа, като същевременно променят относителната продължителност на времето на включване на намотката на възбуждане. Ако за стабилизиране на напрежението е необходимо да се намали тока на възбуждане, времето за превключване на намотката на възбуждане се намалява; ако е необходимо да се увеличи, то се увеличава.

Проверка на регулатора на напрежението

Преди да проверите регулатора на напрежението, трябва да се уверите, че проблемът е в него, а не в други елементи на генератора (коланът е разхлабен, масата е окислена и т.н.). За да направите това, трябва да проверите генератора себе си (Как да проверите генератор?). След това трябва да премахнете регулатора на напрежението. Процесът на демонтиране на регулатора е описан в статията „Как да премахнете регулатора на напрежението?“ Накратко ще кажа, че първо трябва да премахнете отрицателния терминал, да премахнете всички кабели от генератора, да премахнете пластмасовия корпус от генератора, след това да развиете и да премахнете модула на регулатора на напрежението заедно с четките.

Нека да преминем директно към проверката на регулатора на напрежението. Необходимо е да проверите регулатора на напрежението заедно с държачите на четки - защото в случай на прекъсване на веригата на четките и регулатора на напрежението, веднага ще го забележим. Преди да проверите, обърнете внимание на състоянието на четките: ако са счупени или дължината им е по-малка от 5 мм, неподвижни са и не пружинират, тогава трябва да се сменят. За проверка имаме нужда от:

– проводници;

– автомобилен акумулатор;

– крушка 12V 1-3W;

– две обикновени АА батерии.

За да тестваме регулатора на напрежението, ще трябва да изградим две вериги:Свързваме електрическа крушка към четките, свързваме „+“ от батерията към клеми B и C и прикрепяме „-“ от батерията към земята на регулатора. Ние правим същата верига, но добавяме две AA батерии последователно. Изводът от всичко казано по-горе е следният. Регулатор на работното напрежение:в първата верига лампата свети, във втората верига лампата не свети, т.к напрежението е над 14,7 V и захранването на четките трябва да бъде спряно. Дефектен регулатор на напрежението:и в двата случая лампата свети, което означава, че има повреда в регулатора. Лампата изобщо не свети - това означава, че няма контакт между четките и регулатора или има отворена верига в регулатора.

Тристепенни регулатори на напрежение

Първо, нека разберем за какво служи този регулатор. Автомобилен генератор трябва да захранва батерията, докато шофирате и работите на двигателя. Това възстановява капацитета на батерията, когато е разредена, докато е паркирана. Ако караме всеки ден, батерията почти не се разрежда, ако е в добро състояние.

По-лошо е за батерията, когато колата стои дълго време без да се движи, защото енергията й постепенно се изразходва за поддържане на работата на алармата на автомобила. Още по-лоши са нещата през зимата, когато при минусови температури батерията се разрежда много бързо. И ако шофирате малко и рядко, батерията не е напълно заредена по време на шофиране и може да бъде напълно разредена една сутрин.

Тристепенен регулатор на напрежението е предназначен да се справи с горния проблем. Има три работни позиции:това е максимума(произвежда напрежение на генератора от 14,0-14,2 V), нормално(13,6-13,8 V) и минимум(13,0-13,2 V). Както знаем от статията за проверка на производителността на батерията, нормалното напрежение при работещ двигател трябва да бъде от 13,2-13,6 V. Това означава, че генераторът работи в нормален режим и батерията е напълно заредена.

Това съответства на средното (нормално) положение на регулатора на напрежението. Но през зимата е препоръчително да увеличите напрежението до 13,8-14,0 V, т.к Батерията се разрежда по-бързо при ниски температури. Това става чрез просто преместване на лоста на регулатора на напрежението. Това ще осигури по-добро зареждане на батерията през зимата при работещ двигател.

През лятото, особено когато топлината надвишава +25 градуса и повече, е препоръчително да намалите напрежението на генератора до 13,0-13,2 V. Зареждането няма да бъде засегнато от това, но генераторът няма да „прекипи“, т.е. няма да загуби номиналния си капацитет и няма да намали ресурса си.

Как да премахнете или смените регулатора на напрежението?

Преди да смените регулатора на напрежението, не забравяйте да проверите генератора като цяло (Как да проверите генератор?). Регулаторът на напрежението трябва да се смени, ако напрежението под товар на бордовата мрежа (включени дълги светлини, отопляеми огледала, нагревател) е по-малко от 13V. Освен това регулаторът на напрежението може да причини високо напрежение (над 14,7 V). Но, както беше посочено по-горе, преди да премахнете регулатора, трябва да проверите самия генератор, да се запознаете с други възможни неизправности (например коланът на генератора е разхлабен) и едва след това да преминете към подмяна на регулатора на напрежението. Тази статия ще ви е необходима и за смяна на четките на генератора, защото... четки и регулатор на напрежението са монтирани на генераторния възел.

И така, как да премахнете регулатора на напрежението? Отворете капака, отстранете отрицателния полюс на батерията, намерете генератора, изключете кабелния блок „D“.

- Отстранете предпазната гумена капачка от върховете на проводниците на клемите „+“. Развиваме гайката, закрепваща тези проводници, и ги изваждаме от генераторния блок.

Намираме регулатора на напрежението и използваме отвертка Phillips, за да развием крепежните му елементи.

Изваждаме модула на регулатора на напрежението с четки и изключваме кабелния блок от него.

Инсталираме регулатора на напрежението в строго обратен ред. Струва си да се отбележи, че напоследък много ентусиасти на автомобили започнаха да използват тристепенен регулатор на напрежението, за да се отърват от паданията на напрежението в бордовата мрежа.

За правилната работа на автомобилния генератор е необходимо регулиране на напрежението. Благодарение на устройството потенциалът се поддържа в работния диапазон.

Общ изглед на автомобилен генератор

Важно е да знаете за структурата, принципа на работа, диагностиката, ремонта и подмяната на регулатора на напрежението в автомобила. Това ще ви позволи да избегнете редица негативни ситуации на пътя, като неуспешно стартиране на двигателя, изгаряне на кабелите на автомобила.

Структура на генератора

Независимо от марката и модела на автомобила, вида на автомобилния генератор, регулаторът на напрежението винаги е включен в дизайна, което му позволява да поддържа работа независимо от скоростта на ротора. Регулирането се извършва чрез промяна на силата на електрическия ток върху намотката на ротора.

Компоненти на генератора (диаграма):

Статорът (корпусът) е неподвижната част на автомобилния генератор.
Има три намотки, те са свързани в една звезда, която генерира трифазно променливо напрежение.
Ротор, върху лопатките на който се образуват магнитно поле и ЕМП.
Трифазен токоизправител - полупроводникови диоди, които преобразуват напрежението. Едната страна на диодите е проводима, другата има изолирана повърхност.
Устройство за автоматично регулиране на напрежението.

Ротор на автомобилен генератор

Три намотки могат значително да намалят пулсациите поради фазово припокриване.

Принцип на работа на генератора

Когато роторът се движи, на изхода на автомобилния генератор, който е директно свързан към акумулатора, възниква ЕМП. С помощта на настройка се предава към намотката на статорното възбуждане. С увеличаване на скоростта на ротора напрежението започва да се променя.

Напрежението на намотката винаги присъства.

За стабилизиране на стойността на напрежението е инсталирано реле за регулатор на напрежението, където се извършва обработка и сравнение (в аналитичния блок) на входния сигнал. Ако има отклонение от нормата, управляващият блок изпраща сигнал към задвижващия механизъм, където токът намалява. След това напрежението на изхода на автомобилния генератор се стабилизира. Ако стойността на тока е твърде ниска, регулаторът увеличава изходното напрежение.

Принципът на работа на регулатора на напрежението

За да се повиши експлоатационната надеждност, регулаторите се изработват по опростени схеми. Включва няколко устройства: сравнение на сигнали, контролен елемент, главни и специални сензори.

Готовата верига се състои от два основни елемента:

Регулатор. Устройство, което ви позволява да регулирате и контролирате напрежението. Произвежда се в два варианта – аналогов (механичен) и цифров (електронен).
Графитни четки, които се свързват с полупроводникови елементи. Проектиран да предава напрежение на ротора на автомобилен генератор.

Графитните четки предават напрежение към ротора на генератора на автомобила

Съвременните устройства имат микропроцесорна основа.

Двустепенна регулационна схема

Състои се от три основни елемента: генератор, батерия и токоизправител. Вътре в устройството има магнит, чиято намотка е свързана към контролера. Като устройства за настройка се използват метални пружини, а като устройства за сравнение - подвижни лостове. Като измервателно устройство се използва контактната група, а като контролно устройство - постоянно съпротивление.

Двустепенен регулатор на напрежението

Принцип на действие на двустепенен регулатор

Когато възникне напрежение и електромагнитно поле, сигналите се сравняват. Като сравнително устройство се използва пружина, която действа върху рамото на лоста. Магнитното поле действа върху лоста в няколко посоки (затваря, отваря, остава непроменено), след което веригата на регулатора работи в зависимост от стойността на напрежението.

Когато сигналът излезе извън работния диапазон, контактите се отварят.

Към веригата е свързано постоянно напрежение.

В този случай към намотката се подава по-малко ток и напрежението се стабилизира. Ако контактите първоначално са къси, което показва ниско напрежение, токът се увеличава и генераторът продължава да работи нормално.

Недостатъци на механичните модели:

бързо износване на части;
използване на електромагнитни релета.

Електронни регулатори

Те работят идентично с аналоговите модели, с изключение на това, че механичните елементи са заменени с цифрови сензори. Вместо електромагнитни класически релета се използват тиристори, триаци, транзистори и др. Чувствителният елемент е система от постоянни резистори, монтирани на делител на напрежение.

Схема на електронен регулатор

Принципът на работа е следният: при подаване на напрежение към тиристорите изходните сигнали се сравняват. Изпълнителният орган, в зависимост от получените данни, затваря или отваря, ако е необходимо, включително допълнително съпротивление във веригата.

Предимства на електронните модели:

висока точност на регулиране;
регулаторът е монтиран в един блок с четки, което спестява място и опростява диагностиката, ремонта и подмяната на оборудването;
повишена надеждност и издръжливост;
по-фина настройка на устройството;
Като токоизправители се използват полупроводникови диоди, които осигуряват стабилност на изходното напрежение;
задвижващият елемент е направен под формата на ценеров диод.

За новите модели автомобили е препоръчително да се използват по-модерни системи за управление поради по-сложно техническо устройство.

Премахване на регулатора на напрежението

За да премахнете регулатора от задния капак на автомобилния генератор, ви е необходима отвертка (кръста или плоска). Самият генератор и ремъкът не трябва да се свалят.

Конструкцията може да бъде премахната само след изваждане на батерията. След това трябва да изключите проводника от генератора на автомобила, като развиете монтажните болтове.

Основните причини за неизправност на автогенератора:

изтриване на въглеродни четки;
разрушаване на изолацията на полупроводникови елементи.

Проверка на функционалността на регулатора

При почти всички модели автомобили релето на регулатора се диагностицира по същия начин. За да извършите диагностика, ви е необходим източник на постоянно напрежение (батерия, батерии), лампа 12 V или волтметър.

Минус контактът е свързан към табелата на устройството, плюс контактът е свързан към конектора на релето на регулатора.

След като извадите регулатора от тялото, е необходимо да проверите функционалността на четките. Ако дължината им е по-малка от 5 мм, четката трябва да се смени.

Лампа с нажежаема жичка трябва да бъде включена във веригата между двойка четки:

изгасването на електрическата крушка с увеличаване на напрежението показва изправността на устройството;
Постоянното светене на светлината при промяна на параметрите показва неизправност на регулатора на напрежението.

Запояването на нови четки няма да доведе до резултати, защото... надеждността на дизайна ще бъде значително намалена. Недопустимо е използването на LED продукти за тестване, т.к Провеждането на диагностика по тази схема няма да даде реални резултати.

Тествайте без облекчаване на стреса

Състои се от измерване на бордовото напрежение в автомобила. Наличието на пренапрежения в мрежата се определя и от мигането на лампите по време на пътуване. За да проверите, ще ви е необходим мултиметър (или обикновена лампа с нажежаема жичка). Мултиметърът ви позволява да получите по-точни резултати.

Процедура:

Стартирайте двигателя, включете фаровете.
Свържете измервателния уред към батерията.
Работното напрежение варира от 12 до 14,8 V. Ако регулаторът на напрежение надхвърли този диапазон, той се счита за дефектен.

Тестването под напрежение не определя състоянието на четката. Превишаването на параметрите на работното напрежение може да бъде свързано с отслабване или окисляване на контактите.

Подобрява се работата на системите за управление в автомобилите. За съвременните автомобили няма смисъл да се използва двустепенна регулация. По-напредналите системи имат 2 или повече допълнителни съпротивления. В новите модели вместо традиционното допълнително съпротивление се използва принципът на увеличаване на честотата на работа на електронния ключ.

Наред с класическите се използват автоматични системи за сервоуправление, в които няма електромагнитно реле.

Най-често срещаният метод е схема за управление на тристепенна честотна модулация за управление на логическите елементи.

Тристепенна регулационна схема

Качеството на зареждане на батерията зависи от ефективността на регулатора на напрежението. Когато не е напълно заредена, батерията губи капацитет с висока скорост и впоследствие става невъзможно стартирането на двигателя.

Тристепенен регулатор на напрежението

Двустепенните модели имат голям недостатък - разпространението на изходното напрежение. Следователно, за да се увеличи стабилността на системата, се използва система за настройка на три нива, която включва превключвател (променя параметрите на системата).

Използването на този тип модели позволява по-точна диагностика и контрол на потенциала на изхода на генератора, което е важно за новите модели от средното ценово ниво, където производителите не винаги използват висококачествени механизми.

Най-подходящото използване на тази система е през зимния сезон в региони със студен климат, когато ниските температури значително намаляват капацитета на батерията. Механичните регулатори са заменени с безконтактни тристепенни, по-модерни.

Веригата и принципът на работа са подобни на двустепенните модели, с изключение на това, че напрежението първо отива към блока за обработка на информация. При отклонение от работната стойност се подава звуков сигнал (несъответствие). След това електрическият ток, подаден към намотката, се променя до работната стойност.

Принцип на монтаж

Разрешено е сами да инсталирате модели на три нива във всяка кола, при условие че знаете схемата на свързване:

Необходимо е да разкачите четката, като развиете болтовете.
Монтирайте полупроводниковия модул върху тялото на автомобила, като направите необходимите закрепвания.
Полупроводниковият модул е инсталиран първо на алуминиев радиатор, т.к изисква ефективно охлаждане и след това се закрепва към кутията.

Ако няма охладителна система, регулирането няма да се извърши правилно.

След монтажа на двата блока е необходимо да се осигури електрическа връзка между тях с проводници, осигуряващи качествена изолация на корпусите.

Повърхностите трябва да бъдат покрити с изолационен материал, за да се предотврати късо съединение към корпуса. Трябва да се осигури превключвател за превключване на полупроводници.

За да инсталирате конструкцията, е необходим корпус. Обикновено се използва пластмаса или алуминий, който има по-голям топлообмен, т.е. охлаждането ще стане по-ефективно.

Видео. Генератор в кола

Регулаторът на напрежението заема едно от ключовите места във веригата на автомобила. Необходимо е постоянно да се следи състоянието на устройството, да се извършват своевременни планирани проверки и да се почистват контактите (за предотвратяване на неизправности). защото Частта е разположена от долната страна на двигателното отделение, не е защитена от прах и влага, редовно почиствайте повърхностите от мръсотия.

Ако има външни дефекти или повреди, не трябва да използвате такива устройства, т.к в този случай е възможно бързо разреждане на батерията или пълна повреда на генератора на автомобила, както и на електрическата част на автомобила (поради рязко повишаване на напрежението в бордовата мрежа).

Ориз. 1.Методи за управление на тока на възбуждане: G - генератор с паралелно възбуждане; W в - намотка на възбуждане; R d - допълнително съпротивление; R - баластово съпротивление; K - токов ключ (регулиращо тяло) във веригата на възбуждане; a, b, c, d, e са посочени в текста.

Модерен автомобилен двигател с вътрешно горене (ICE) работи в широк диапазон на скоростта (900: .. 6500 об / мин). Съответно скоростта на ротора на автомобилния генератор се променя и следователно неговото изходно напрежение.

Зависимостта на изходното напрежение на генератора от оборотите на двигателя с вътрешно горене е неприемлива, тъй като напрежението в бордовата мрежа на автомобила трябва да бъде постоянно не само при промяна на скоростта на двигателя, но и при промяна на тока на натоварване. Функцията за автоматично регулиране на напрежението в автомобилен генератор се изпълнява от специално устройство - регулатор на напрежението на автомобилния генератор. Този материал е посветен на разглеждането на регулаторите на напрежението на съвременните автомобилни алтернатори.

Регулиране на напрежението в генератори с електромагнитно възбуждане

Методи на регулиране. Ако основното магнитно поле на генератора се индуцира от електромагнитно възбуждане, тогава електродвижещата сила E g на генератора може да бъде функция на две променливи: честотата на въртене на ротора n и тока I в намотката на възбуждане - E g = f( n, аз в).

Именно този вид възбуждане се осъществява във всички съвременни автомобилни генератори за променлив ток, които работят с паралелна възбудителна намотка.

Когато генераторът работи без товар, неговото напрежение U g е равно на неговата електродвижеща сила EMF E g:
U g = E g = SF n (1).

Напрежението U g на генератора при ток на натоварване I n е по-малко от емф E g с размера на спада на напрежението върху вътрешното съпротивление r g на генератора, т.е. можем да напишем това
E g = U g + I n r g = U g (1 + β) (2).

Стойността β = I n r g /U g се нарича коефициент на натоварване.

От сравнението на формули 1 и 2 следва, че напрежението на генератора
U g = nSF/(1 + β), (3)
където C е постоянен проектен фактор.

Уравнение (3) показва, че както при различни честоти (n) на въртене на ротора на генератора (n = Var), така и при променящ се товар (β = Var), постоянното напрежение U g на генератора може да се получи само чрез a съответната промяна в магнитния поток F.

Магнитният поток F в генератор с електромагнитно възбуждане се формира от магнитодвижещата сила F in = W I във възбуждащата намотка W in (W е броят на навивките на намотката W in) и може лесно да се контролира с помощта на тока I в намотка на възбуждане, т.е. Ф = f (I в). Тогава U g = f 1, което ви позволява да поддържате напрежението U g на генератора в рамките на зададените контролни граници за всякакви промени в неговата скорост и натоварване чрез подходящ избор на контролната функция f (I in).

Функцията за автоматично регулиране f(Iv) в регулаторите на напрежение се свежда до намаляване на максималната стойност на тока Iv във възбудителната намотка, което се получава, когато Iv = U g /R w (Rw е активното съпротивление на възбудителната намотка) и може да се намали по няколко начина (фиг. 1): чрез свързване на допълнително съпротивление R към намотката W паралелно (a) или последователно (b): чрез късо съединение на възбудителната намотка (c); разкъсване на веригата на възбудителния ток (d). Токът през възбуждащата намотка може да се увеличи чрез късо съединение на допълнителното серийно съпротивление (b).

Всички тези методи променят тока на възбуждане на стъпки, т.е. Има периодично (дискретно) регулиране на тока. По принцип е възможно и аналогово регулиране, при което стойността на допълнителното последователно съпротивление във възбудителната верига се променя плавно (d).

Но във всички случаи напрежението Ug на генератора се поддържа в зададените контролни граници чрез съответно автоматично регулиране на стойността на възбудителния ток.

Дискретно - импулсно управление

В съвременните автомобилни генератори магнитодвижещата сила F в намотките на възбуждане, а оттам и магнитният поток F, се променя чрез периодично прекъсване или рязко намаляване на тока на възбуждане I с контролирана честота на прекъсване, т.е. използва се дискретно-импулсно регулиране на работното напрежение U g на генератора (преди това се използва аналогово регулиране, например във въглеродни регулатори на напрежение).

Същността на дискретно-импулсното регулиране ще стане ясна от разглеждането на принципа на работа на генераторен агрегат, състоящ се от прост контактно-вибрационен регулатор на напрежението и генератор на променлив ток (ACG).

Ориз. 2.Функционална (а) и електрическа (б) диаграми на генераторна установка с регулатор на вибрационно напрежение.

Функционална диаграма на генераторен комплект, работещ във връзка с бордова батерия (AB), е показана на фиг. 2а, а електрическата схема е на фиг. 26.

Генераторът се състои от: фазови намотки W f на статора ST, въртящ се ротор R, токоизправител VP на полупроводникови диоди VD, възбуждаща намотка W в (с активно съпротивление R w). Роторът на генератора получава механична ротационна енергия A m = f (n) от двигателя с вътрешно горене. Регулаторът на вибрационно напрежение RN е направен на електромагнитно реле и включва превключващ елемент CE и измервателен елемент IE.

Превключващият елемент CE е вибриращ електрически контакт K, който създава или прекъсва допълнително съпротивление Rd, което е свързано последователно с възбудителната намотка W на генератора. При задействане на превключващия елемент (отваряне на контакт К) на изхода му се генерира сигнал τR d (фиг. 2а).

Измервателният елемент (IE, на фиг. 2а) е онази част от електромагнитното реле, която изпълнява три функции:

сравнителна функция (CS) на механичната еластична сила F n на възвратната пружина P с магнитодвижещата сила F s = W s I s на релейната намотка S (W s е броят на навивките на намотката S, I s е ток в намотката на релето), а резултатът от сравнението е формираните в междина с период T (T = t p + t h) трептения на котвата N;
функцията на чувствителния елемент (SE) във веригата за обратна връзка (DSP) на регулатора на напрежението, чувствителният елемент във вибрационните регулатори е намотката S на електромагнитното реле, свързано директно към напрежението U g на генератора и към батерията (към последния чрез контактния ключ VZ);
функцията на главно устройство (SD), което се осъществява с помощта на възвратна пружина P с еластична сила F p и опорна сила F o.

Работата на регулатор на напрежение с електромагнитно реле може да бъде ясно обяснена с помощта на скоростните характеристики на генератора (фиг. 3 и 4).

Ориз. 3.Промяна на U g, I c, R b във времето t: a - зависимостта на текущата стойност на изходното напрежение на генератора от времето t - U g = f (t); b - зависимост на стойността на тока във възбудителната намотка от времето - I in = f (t); c - зависимост на средноаритметичната стойност на съпротивлението във възбудителната верига от времето t - R b = f(t); I е времето, съответстващо на честотата (n) на въртене на ротора на генератора.

Докато напрежението U g на генератора е по-ниско от напрежението U b на батерията (U g

С увеличаване на оборотите на двигателя напрежението на генератора се увеличава и при достигане на определена стойност U max) > U б) магнитодвижещата сила F s на намотката на релето става по-голяма от силата F p на възвратната пружина P, т.е. F s = I s W s > F p се задейства и контактът K се отваря и във веригата на възбуждащата намотка се включва допълнително съпротивление.

Дори преди контакт K да се отвори, токът I във възбудителната намотка достига максималната си стойност I in max = U g R w > I vb, от която веднага след отварянето на контакт K започва да пада, клонейки към минималната си стойност I в min = U g /(R w + R d). След спада на тока на възбуждане, напрежението на генератора започва да намалява съответно (U g = f(I in), което води до спад на тока I s = U g /R s в намотката на релето S и контакт K е отворен отново от силата на възвратната пружина P (F p > F s) До отварянето на контакта K напрежението на генератора U g става равно на минималната си стойност U min, но остава малко по-високо от напрежението на батерията (U g). min > U b).

Започвайки от момента на отваряне на контакт K (n = n min, фиг. 3), дори при постоянна честота n на въртене на ротора на генератора, котвата N на електромагнитното реле влиза в режим на механични собствени трептения и контакт K , вибриращ, започва периодично, с определена честота на превключване f до = I/T = I/(t p + t h), след което затваря и след това отваря допълнителното съпротивление R d във веригата на възбуждане на генератора (зелена линия в секцията n = n av = const, фиг. 3). В този случай съпротивлението R във веригата на възбудителния ток се променя стъпаловидно от стойността на R w до стойността на R w + R d.

Тъй като по време на работа на регулатора на напрежението контактът K вибрира с достатъчно висока честота f до комутация, тогава R in = R w + τ r където стойността на τ r е относителното време на отвореното състояние на контакта K, което се определя по формулата τ r = t r /( t з + t р), I/(t з + t р) = f к - честота на превключване. Сега средната стойност на тока на възбуждане, установена за дадена честота на превключване f, може да се намери от израза:

I in avg = U g avg /R in = U g avg /(R w +τ r R d) = U g avg /(R w + R d t r /f k),
където R in е средната аритметична (ефективна) стойност на пулсиращото съпротивление във веригата на възбуждане, която с увеличаване на относителното време τ p на отвореното състояние на контакт K също се увеличава (зелена линия на фиг. 4).

Ориз. 4.Скоростни характеристики на генератора.

Процеси при превключване с възбудителен ток

Нека разгледаме по-подробно какво се случва по време на превключване с тока на възбуждане. Когато контактът K е затворен за дълго време, максималният ток на възбуждане I in = U g / R w протича през намотката на възбуждане W.

Въпреки това, възбуждащата намотка W на генератора е електропроводима намотка с висока индуктивност и масивна феромагнитна сърцевина. В резултат на това токът през възбуждащата намотка след затваряне на контакт K се увеличава с забавяне. Това се случва, защото скоростта на нарастване на тока се възпрепятства от хистерезис в сърцевината и самоиндуктивната едс на намотката, противодействаща на нарастващия ток.

Когато контактът K се отвори, токът на възбуждане се стреми към минимална стойност, чиято стойност при дълго отворен контакт се определя като I in = U g /(R w + R d). Сега ЕМП на самоиндукция съвпада по посока с намаляващия ток и донякъде удължава процеса на неговото намаляване.

От горното следва, че токът в намотката на възбуждане не може да се промени мигновено (рязко, като допълнително съпротивление R d) нито при затваряне, нито при отваряне на веригата на възбуждане. Освен това, при висока честота на вибрация на контакта K, токът на възбуждане може да не достигне своята максимална или минимална стойност, доближавайки се до средната си стойност (фиг. 4), тъй като стойността t r = τ r / f k нараства с увеличаване на честотата f k превключване, и абсолютното време t от затвореното състояние на контакт K намалява.

От съвместното разглеждане на диаграмите, показани на фиг. 3 и фиг. 4, следва, че средната стойност на тока на възбуждане (червена линия b на фиг. 3 и фиг. 4) с увеличаване на скоростта n намалява, тъй като в същото време средноаритметичната стойност (зелена линия на фиг. 3 и фиг. 4) от общото, пулсиращо във времето съпротивление R във веригата на възбуждане (закон на Ом). В този случай средната стойност на напрежението на генератора (U ср. на фиг. 3 и фиг. 4) остава непроменена, а изходното напрежение U g на генератора пулсира в диапазона от U max до U min.

Ако натоварването на генератора се увеличи, тогава регулираното напрежение U g първоначално пада, докато регулаторът на напрежението увеличава тока в намотката на възбуждането толкова много, че напрежението на генератора се покачва обратно до първоначалната си стойност.

По този начин, когато токът на натоварване на генератора се промени (β = V ar), процесите на регулиране в регулатора на напрежението протичат по същия начин, както при промяна на скоростта на ротора.

Регулирана пулсация на напрежението. При постоянна честота n на въртене на ротора на генератора и при постоянен товар, работните пулсации на възбудителния ток (ΔI на фиг. 46) предизвикват съответни (във времето) пулсации на регулираното напрежение на генератора.

Амплитудата на пулсациите ΔU g - 0,5 (U max - U min)* на регулатора на напрежението U g не зависи от амплитудата на пулсациите на тона ΔI във възбуждащата намотка, тъй като се определя от контролния интервал, определен с помощта на измервателен елемент на регулатора. Следователно пулсациите на напрежението Ug при всички скорости на ротора на генератора са почти еднакви. Скоростта на нарастване и спадане на напрежението U g в интервала на регулиране обаче се определя от скоростта на нарастване и спадане на възбудителния ток и в крайна сметка от честотата на въртене (n) на ротора на генератора.

* Трябва да се отбележи, че пулсацията 2ΔU g е неизбежен и вреден страничен ефект от работата на регулатора на напрежението. В съвременните генератори те са свързани към земята чрез шунтов кондензатор Сш, който е инсталиран между положителния извод на генератора и корпуса (обикновено Сш = 2,2 μF)

Когато натоварването на генератора и скоростта на въртене на неговия ротор не се променят, честотата на вибрациите на контакта K също не се променя (f к = I/(t з + t р) = const). В този случай напрежението U g на генератора пулсира с амплитуда ΔU р = 0,5(U max - U min) около средната си стойност U ср.

Когато скоростта на ротора се промени, например към увеличение или когато натоварването на генератора намалява, времето t от затворено състояние става по-малко от времето t p на отворено състояние (t

С намаляване на честотата на ротора на генератора (n↓) или с увеличаване на натоварването (β), средната стойност на тока на възбуждане и неговата пулсация ще се увеличи. Но напрежението на генератора ще продължи да се колебае с амплитуда ΔU g около постоянна стойност U g ср.

Постоянността на средната стойност на напрежението Ug на генератора се обяснява с факта, че тя се определя не от режима на работа на генератора, а от конструктивните параметри на електромагнитното реле: броя на завъртанията Ws на намотката на релето S, неговото съпротивление Rs, размерът на въздушната междина σ между арматурата N и ярема M, както и силата F p на възвратната пружина P, т.е. стойността U avg е функция на четири променливи: U av = f(W s, R s, σ, F p).

Чрез огъване на опората на възвратната пружина P, електромагнитното реле се настройва на стойността U cf по такъв начин, че при по-ниска скорост на ротора (n = n min - Фиг. 3 и Фиг. 4), контактът K ще започне да се отворен и токът на възбуждане ще има време да достигне максималната си стойност I in = U g / R w. Тогава пулсациите ΔI in и времето t z на затворено състояние са максимални. Това задава долната граница на работния диапазон на контролера (n = n min). При средни скорости на ротора времето t s е приблизително равно на времето t p и пулсациите на възбудителния ток стават почти два пъти по-малки. При честота на въртене n, близка до максималната (n = n max - фиг. 3 и фиг. 4), средната стойност на тока I in и неговите пулсации ΔI in са минимални. При n max собствените трептения на регулатора отпадат и напрежението на генератора U g започва да нараства пропорционално на скоростта на ротора. Горната граница на работния диапазон на регулатора се задава от стойността на допълнителното съпротивление (при определена стойност на съпротивлението R w).

заключения. Горното за дискретното импулсно регулиране може да се обобщи по следния начин: след стартиране на двигателя с вътрешно горене (ДВГ), с увеличаване на неговата честота на въртене, настъпва момент, в който напрежението на генератора достига горната контролна граница (U g = U max). В този момент (n = n min) превключващият елемент FE в регулатора на напрежението се отваря и съпротивлението във веригата на възбуждане нараства стъпаловидно. Това води до намаляване на тока на възбуждане и, като следствие, до съответен спад на напрежението U g на генератора. Падането на напрежението U g под минималната контролна граница (U g = U min) води до обратно затваряне на превключващия елемент FE и токът на възбуждане започва да нараства отново. Освен това от този момент регулаторът на напрежението влиза в режим на собствено колебание и процесът на превключване на тока в намотката на възбуждане на генератора периодично се повтаря, дори при постоянна скорост на ротора на генератора (n = const).

С по-нататъшно увеличаване на честотата на въртене n, пропорционално на нея, времето t от затвореното състояние на превключващия елемент FE започва да намалява, което води до плавно намаляване (в съответствие с увеличаването на честотата n) на средната стойност на възбудителния ток (червена линия на фиг. 3 и фиг. 4) и амплитудите ΔI при пулсацията му. Поради това напрежението U g на генератора също започва да пулсира, но с постоянна амплитуда ΔU g около средната си стойност (U g = U avg) с доста висока честота на трептене.

Същите процеси на превключване на тока Iv и пулсации на напрежението Ug също ще се осъществят, когато токът на натоварване на генератора се промени (виж формула 3).

И в двата случая средната стойност на напрежението U g на генератора остава непроменена през целия работен диапазон на регулатора на напрежението при честота n (U g av = const, от n min до n max) и когато токът на натоварване на генератора се променя от I g = 0 до I g = макс.

Това е основният принцип за регулиране на напрежението на генератора чрез периодична промяна на тока в неговата намотка на възбуждане.

Електронни регулатори на напрежение за автомобилни генератори

Регулаторът на вибрационно напрежение (VVR) с електромагнитно реле (EM реле), разгледан по-горе, има редица значителни недостатъци:

като механичен вибратор VRN е ненадежден;
контакт K в EM релето изгаря, което прави регулатора краткотраен;
Параметрите на VVR зависят от температурата (средната стойност U avg на работното напрежение U g на генератора плава);
VVR не може да работи в режим на пълно изключване на възбуждащата намотка, което го прави слабо чувствителен към промени в изходното напрежение на генератора (високо напрежение U g) и ограничава горната граница на работа на регулатора на напрежението;
електромеханичният контакт K на електромагнитното реле ограничава максималния ток на възбуждане до 2...3 A, което не позволява използването на вибрационни регулатори на съвременни мощни генератори за променлив ток.

С появата на полупроводникови устройства стана възможно да се замени K контактът на EM релето с емитерно-колекторния преход на мощен транзистор с неговото базово управление от същия контакт K на EM релето.

Така се появяват първите контактно-транзисторни регулатори на напрежението. Впоследствие функциите на електромагнитното реле (SU, CE, UE) бяха напълно реализирани с помощта на електронни схеми с ниско ниво (ниско ниво) на полупроводникови устройства. Това направи възможно производството на чисто електронни (полупроводникови) регулатори на напрежението.

Характеристика на работата на електронния регулатор (ER) е, че той няма допълнителен резистор Rd, т.е. във веригата на възбуждане токът в намотката на възбуждане на генератора е почти напълно изключен, тъй като превключващият елемент (транзистор) в затворено (отворено) състояние има доста високо съпротивление. Това прави възможно управлението на по-голям ток на възбуждане и при по-висока скорост на превключване. При такова дискретно-импулсно управление токът на възбуждане има импулсен характер, което позволява да се контролира както честотата на токовите импулси, така и тяхната продължителност. Въпреки това основната функция на ERN (поддържане на постоянно напрежение Ug при n = Var и β = Var) остава същата като в ERN.

С развитието на микроелектронната технология регулаторите на напрежение за първи път започнаха да се произвеждат в хибриден дизайн, при който неопаковани полупроводникови устройства и монтирани миниатюрни радио елементи бяха включени в електронната верига на стабилизатора заедно с дебелослойни микроелектронни резистивни елементи. Това направи възможно значително намаляване на теглото и размерите на регулатора на напрежението.

Пример за такъв електронен регулатор на напрежението е хибридният интегрален регулатор YA-112A, който е инсталиран на съвременни битови генератори.

Регулатор Я-112А(виж диаграмата на фиг. 5) е типичен представител на схемното решение на задачата за дискретно-импулсно регулиране на напрежението на генератора U g чрез тока на възбуждане I v. Но в дизайна и технологичния дизайн, произвежданите в момента електронни регулатори на напрежението имат значителни разлики.

Ориз. 5.Принципна схема на регулатора на напрежение Ya-112A: R1...R6 - дебелослойни резистори: C1, C2 - монтирани миниатюрни кондензатори; V1...V6 - неопаковани полупроводникови диоди и транзистори.

Що се отнася до дизайна на регулатора YA-112A, всичките му полупроводникови диоди и триоди са разопаковани и монтирани по хибридна технология върху обща керамична подложка заедно с пасивни дебелослойни елементи. Целият регулатор е запечатан.

Регулаторът Ya-112A, подобно на описания по-горе регулатор на вибрационно напрежение, работи в периодичен (превключващ) режим, когато управлението на тока на възбуждане не е аналогово, а дискретно-импулсно.

Принципът на работа на регулатора на напрежение Ya-112A на автомобилни генератори

Докато напрежението U g на генератора не надвишава предварително определена стойност, изходният етап V4-V5 е в постоянно отворено състояние и токът I в намотката на възбуждане директно зависи от напрежението U g на генератора (секция 0 -n на фиг. 3 и фиг. 4). Тъй като скоростта на генератора се увеличава или натоварването му намалява, Ug става по-висок от прага на реакция на чувствителната входна верига (V1, R1-R2), ценеровият диод се пробива и изходният етап V4-V5 се затваря през усилващия транзистор V2. В този случай токът I във възбудителната бобина се изключва, докато U g отново стане по-малко от определената стойност U min. По този начин, когато регулаторът работи, токът на възбуждане преминава през намотката на възбуждане периодично, променяйки се от Iv = 0 до Iv = Imax. Когато токът на възбуждане е прекъснат, напрежението на генератора не пада незабавно, тъй като има инерция в размагнитването на ротора. Може дори да се увеличи леко с моментално намаляване на тока на натоварване на генератора. Инерцията на магнитните процеси в ротора и самоиндуктивната ЕДС в намотката на възбуждане изключват рязка промяна в напрежението на генератора както при включване, така и при изключване на възбуждащия ток. По този начин трионообразното пулсационно напрежение U g на генератора остава дори при електронно регулиране.

Логиката за конструиране на електрическа схема на електронен регулатор е следната. V1 - ценеров диод с разделител R1, R2 образува верига за прекъсване на входния ток I в при U g> 14,5 V; транзистор V2 управлява изходния етап; V3 - блокиращ диод на входа на изходния етап; V4, V5 - мощни транзистори на изходния етап (композитен транзистор), свързани последователно с намотката на възбуждане (превключващ елемент FE за ток I V); V6 шунт диод за ограничаване на ЕМП на самоиндукцията на намотката на възбуждане; R4, C1, R3 верига за обратна връзка, ускоряваща процеса на прекъсване на тока на възбуждане I.

Още по-усъвършенстван регулатор на напрежението е електронен регулатор в интегриран дизайн. Това е дизайн, при който всички негови компоненти, с изключение на мощния изходен етап (обикновено композитен транзистор), са изпълнени с помощта на тънкослойна микроелектронна технология. Тези регулатори са толкова миниатюрни, че практически не заемат обем и могат да се монтират директно върху корпуса на генератора в четкодържателя.

Пример за дизайна на IRI е регулаторът BOSCH-EL14V4C, който се монтира на генератори за променлив ток с мощност до 1 kW (фиг. 6).

В зависимост от устройството и принципа на работа релейните регулатори на напрежението на генератора в автомобила се разделят на няколко вида: вградени, външни, тристепенни и други. Теоретично такова устройство може да бъде направено самостоятелно; най-простият и евтин вариант по отношение на изпълнението е използването на шунтово устройство.

[Крия]

Предназначение на реле регулатора

Релето за регулатор на напрежението на генератора е предназначено да стабилизира тока в инсталацията.Когато двигателят работи, напрежението в електрическата система на автомобила трябва да бъде на същото ниво. Но тъй като коляновият вал се върти с различни скорости и оборотите на двигателя не са еднакви, генераторният блок произвежда различни напрежения. Без регулиране на този параметър могат да възникнат неизправности във функционирането на електрическото оборудване и устройствата на машината.

Свързване на автомобилни източници на ток

Всяка кола използва два източника на енергия:

Акумулатор - необходим за стартиране на захранващия блок и първично възбуждане на генераторния агрегат. Батерията консумира и съхранява енергия при презареждане.
Генератор. Проектиран за мощност и необходим за генериране на енергия независимо от скоростта. Устройството ви позволява да попълвате заряда на батерията при работа при високи скорости.

Във всяка електрическа мрежа и двата възела трябва да работят. Ако DC генераторът се повреди, батерията ще издържи не повече от два часа. Без батерия захранващият блок, който задвижва ротора на генераторния комплект, няма да стартира.

Каналът LR West говори за електрическите повреди в автомобилите Land Rover, както и за връзката между батерията и генераторите.

Задачи на регулатора на напрежението

Задачи, изпълнявани от електронно регулируемо устройство:

промяна на стойността на тока в намотката на възбуждане;
способността да издържат на диапазон от 13,5 до 14,5 волта в електрическата мрежа, както и на клемите на батерията;
изключване на захранването на възбуждащата намотка, когато захранващият блок е изключен;
функция за зареждане на батерията.

„People's Auto Channel“ разказа подробно за предназначението, както и за задачите, изпълнявани от устройството за регулатор на напрежението в автомобила.

Видове релейни регулатори

Има няколко вида автомобилни релейни регулатори:

външно - този тип реле ви позволява да увеличите поддръжката на генераторния блок;
вграден - монтиран в токоизправителната плоча или четковия възел;
смяна в минусова посока - оборудвана с допълнителен кабел;
регулиран от плюс - характеризиращ се с по-икономична схема на свързване;
за монтаж в променливотокови агрегати - напрежението не може да се регулира, когато се прилага към намотката на възбуждане, тъй като е инсталирано в генератора;
за устройства с постоянен ток - релейните регулатори имат функцията да прекъсват батерията, когато двигателят не работи;
двустепенни релета - днес те практически не се използват, те се регулират с помощта на пружини и лост;
три нива - оборудвани със схема на сравнителен модул, както и съвпадащо сигнално устройство;
многостепенни - оборудвани с 3-5 допълнителни резисторни елемента, както и система за управление;
транзисторни проби - не се използват на съвременни превозни средства;
релейни устройства - характеризиращи се с по-подобрена обратна връзка;
реле-транзистор - имат универсална схема;
микропроцесорни релета - характеризират се с малки размери, както и с възможност за плавна промяна на долния или горния праг на работа;
интегрални - монтирани в четкодържатели, така че се сменят, когато се износят.

DC релейни регулатори

В такива единици схемата на свързване изглежда по-сложна. Ако автомобилът е неподвижен и двигателят не работи, генераторът трябва да бъде изключен от акумулатора.

Когато извършвате тест на реле, трябва да се уверите, че имате три възможности:

прекъсване на батерията, когато автомобилът е паркиран;
ограничаване на максималния ток на изхода на блока;
възможност за промяна на параметъра на напрежението за намотката.

AC релейни регулатори

Такива устройства се характеризират с по-опростена схема за тестване. Собственикът на автомобила трябва да диагностицира нивото на напрежение на намотката на възбуждане, както и на изхода на устройството.

Ако в колата е монтиран генератор за променлив ток, тогава няма да е възможно да стартирате двигателя „от тласкач“, за разлика от устройството за постоянен ток.

Вградени и външни релейни регулатори

Процедурата за промяна на стойността на напрежението се извършва от устройството на определено място за монтаж. Съответно вградените регулатори влияят на генераторния блок. И външният тип реле не е свързан към него и може да бъде свързан към запалителната бобина, тогава работата му ще бъде насочена само към промяна на напрежението в тази област. Ето защо, преди да извърши диагностика, собственикът на автомобила трябва да се увери, че частта е свързана правилно.

Каналът “Sovering TVi” говори подробно за предназначението и принципа на работа на този тип устройство.

Двустепенна

Принципът на работа на такива устройства е както следва:

През релето протича ток.
В резултат на образуването на магнитно поле лостът се привлича.
Като елемент за сравнение се използва пружина със специфична сила.
Когато напрежението се увеличи, контактните елементи се отварят.
Към възбуждащата намотка се подава по-малко ток.

В автомобилите VAZ преди това са използвани механични двустепенни устройства за регулиране. Основният недостатък беше бързото износване на структурните компоненти. Следователно, вместо механични, на тези модели машини започнаха да се инсталират електронни регулатори.

Тези части се основават на:

делители на напрежение, които са сглобени от резисторни елементи;
Като еталонна част е използван ценеров диод.

Поради сложната електрическа схема и неефективния контрол на нивото на напрежението, този тип устройства са станали по-рядко срещани.

Три нива

Този тип регулатори, като многостепенните, са по-напреднали:

Напрежението се подава от генераторното устройство към специална верига и преминава през разделител.
Получените данни се обработват, действителното ниво на напрежение се сравнява с минималните и максималните стойности.
Импулсът на несъответствие променя параметъра на тока, който се подава към намотката на възбуждане.

Тристепенните устройства с честотна модулация нямат съпротивление, но честотата на работа на електронния ключ в тях е по-висока. За управление се използват специални логически схеми.

Управление чрез минус и плюс

Веригите за отрицателни и положителни контакти се различават само във връзката:

когато се монтира в положителна междина, една четка е свързана към земята, а втората отива към релейния терминал;
ако релето е монтирано в минусовата междина, тогава един елемент на четката трябва да бъде свързан към плюса, а вторият - директно към релето.

Но във втория случай ще се появи друг кабел. Това се дължи на факта, че тези релейни модули принадлежат към класа на устройствата от активен тип. За работата му е необходимо отделно захранване, така че плюсът е свързан индивидуално.

Фотогалерия „Видове релета за регулатор на напрежението на генератора“

Този раздел представя снимки на някои видове устройства.

Дистанционен тип устройства Вграден регулатор Транзисторно-релеен тип Интегрално устройство Устройство за DC генератор AC контролно устройство Двустепенен тип устройство Устройство за управление на три нива

Принцип на действие на релейния регулатор

Наличието на вградено резисторно устройство, както и специални схеми, позволяват на регулатора да сравнява параметъра на напрежението, произведен от генератора. Ако стойността е твърде висока, контролерът се изключва. Това ви позволява да предотвратите презареждане на батерията и повреда на електрическото оборудване, което се захранва от мрежата. Проблеми с устройството ще повредят батерията.

Сменете зимата и лятото

Генераторът работи стабилно независимо от температурата на околната среда и сезона. Когато макарата му се задвижи, се генерира ток. Но през студения сезон вътрешните конструктивни елементи на батерията могат да замръзнат. Следователно зарядът на батерията се възстановява по-лошо, отколкото в жегата.

Превключвателят за смяна на работния сезон е разположен на тялото на релето. Някои модели са оборудвани със специални съединители; трябва да ги намерите и да свържете проводниците в съответствие със схемата и символите, отбелязани върху тях. Самият превключвател е устройство, благодарение на което нивото на напрежение на клемите на батерията може да се увеличи до 15 волта.

Как да премахнете реле-регулатора?

Отстраняването на релето е разрешено само след изключване на клемите от акумулатора.

За да демонтирате сами устройството, ще ви е необходима отвертка с кръстата или плоска глава. Всичко зависи от болта, който закрепва регулатора. Генераторният блок и задвижващият ремък не трябва да се демонтират. Кабелът се откача от регулатора и болтът, който го закрепва, се развива.

Потребителят Виктор Николаевич говори подробно за демонтажа на регулаторния механизъм и последващата му подмяна с автомобил.

Признаци на неизправност

„Симптоми“, които ще изискват контролното устройство да бъде проверено или ремонтирано:

при активиране на запалването на контролния панел се появява светлинен индикатор за изтощена батерия;
иконата на таблото не изчезва след стартиране на двигателя;
яркостта на оптиката може да е твърде ниска и да се увеличи с увеличаване на скоростта на коляновия вал и натискане на педала за газ;
силовият агрегат на автомобила е труден за стартиране от първия път;
Акумулаторът на автомобила често се разрежда;
когато скоростта на двигателя се увеличи до повече от две хиляди в минута, светлините на контролния панел се изключват автоматично;
динамичните свойства на автомобила са намалени, което е особено очевидно при повишени обороти на коляновия вал;
Батерията може да кипне.

Възможни причини за неизправности и последствия

Необходимостта от ремонт на релето на регулатора на напрежението на генератора ще възникне, когато възникнат следните проблеми:

междузатворно затваряне на навиващото устройство;
късо съединение в електрическата верига;
повреда на токоизправителния елемент в резултат на повреда на диод;
грешки при свързване на генератора към клемите на акумулатора, обръщане;
вода или друга течност, навлизаща в тялото на контролното устройство, например при висока влажност на улицата или при измиване на кола;
механични повреди на устройството;
естествено износване на структурни елементи, по-специално четки;
ниско качество на използваното устройство.

В резултат на неизправност последствията могат да бъдат сериозни:

Високото напрежение в електрическата мрежа на автомобила ще доведе до повреда на електрическото оборудване. Микропроцесорният контролен блок на машината може да се повреди. Следователно не е разрешено да се изключват клемите на акумулатора, докато захранващият блок работи.
Прегряване на устройството за навиване в резултат на вътрешно късо съединение. Ремонтът ще бъде скъп.
Повредата на механизма на четката ще доведе до неизправност на генераторния комплект. Устройството може да задръсти и задвижващият ремък може да се счупи.

Потребителят Snickerson говори за диагностицирането на регулаторния механизъм, както и за причините за неговата неизправност при автомобилите.

Диагностика на реле регулатора

Необходимо е да се провери работата на регулаторното устройство с помощта на тестер - мултицет. Първо трябва да се конфигурира в режим на волтметър.

Вградена

Този механизъм обикновено е вграден в четката на генераторния блок, така че ще е необходима диагностика на нивото на устройството.

Проверката става така:

Защитният капак е демонтиран. С помощта на отвертка или гаечен ключ четката се разхлабва;
Проверява се износването на четковите елементи. Ако дължината им е по-малка от 5 мм, тогава е необходима подмяна.
Проверката на генераторното устройство с помощта на мултицет се извършва заедно с батерията.
Отрицателният кабел от източника на ток се свързва към съответната пластина на управляващото устройство.
Положителният контакт от оборудването за зареждане или батерията е свързан към същия изход на конектора на релето.
След това мултиметърът се настройва на работен диапазон от 0 до 20 волта. Сондите на устройството са свързани към четките.

В работния диапазон от 12,8 до 14,5 волта трябва да има напрежение между елементите на четката. Ако параметърът се увеличи с повече от 14,5 V, иглата на тестера трябва да падне до нула.

При диагностициране на вградения реле-регулатор на напрежението на генератора е допустимо да се използва пробна лампа. Източникът на осветление трябва да се включи при определен интервал на напрежение и да изгасне, ако този параметър се увеличи над необходимата стойност.

Кабелът, който управлява оборотомера, трябва да бъде тестван с тестер. При дизелови автомобили този проводник е обозначен с W. Нивото на съпротивление на проводника трябва да бъде приблизително 10 ома. Ако този параметър падне, това означава, че проводникът е счупен и изисква подмяна.

Дистанционно

Диагностичният метод за този тип устройство се извършва по подобен начин. Единствената разлика е, че релейният регулатор не трябва да се отстранява и изважда от корпуса на генераторния блок. Можете да диагностицирате устройството с работещ захранващ агрегат, като променяте скоростта на коляновия вал от ниска на средна до висока. При увеличаване на техния брой е необходимо да се активира оптиката, в частност дългите светлини, както и радиото, печката и други консуматори.

Каналът AvtotechLife говори за самодиагностиката на регулаторното устройство, както и за характеристиките на изпълнението на тази задача.

Независимо свързване на релейния регулатор към бордовата мрежа на генератора (инструкции стъпка по стъпка)

При инсталиране на ново устройство за управление трябва да се вземат предвид следните точки:

Преди да изпълните задачата, е необходимо да диагностицирате целостта и надеждността на контактите. Това е кабел, който минава от корпуса на превозното средство до корпуса на генераторния комплект.
След това свържете клема B на регулаторния елемент към положителния контакт на генераторния комплект.
Не се препоръчва използването на усукани проводници при свързване. Прегряват и стават неизползваеми след година употреба. Трябва да се използва запояване.
Препоръчително е да замените стандартния проводник с проводник, чието напречно сечение е най-малко 6 mm2. Особено ако вместо фабричния генератор се монтира нов, който е проектиран да работи при токови условия над 60 А.
Наличието на амперметър във веригата генератор-акумулатор ви позволява да определите мощността на източниците на енергия в определено време.

Схема на свързване на дистанционно управление

Схема на свързване на устройства от отдалечен тип

Това устройство се инсталира, след като се определи проводникът, към който ще бъде свързан:

В по-старите версии на Gazelles и RAF се използват механизми 13.3702. Изработени са в метален или полимерен корпус и са оборудвани с два контактни елемента и четки. Препоръчително е да ги свържете към отрицателната отворена верига; изходите обикновено са маркирани. Положителният контакт се взема от бобината на запалването. И изходът на релето е свързан към свободния контакт на четките.
Автомобилите VAZ използват устройства 121.3702 в черен или бял корпус; има и двойни модификации. В последния, ако една от частите се повреди, вторият регулатор ще остане да работи, но трябва да преминете към него. Устройството се монтира в отворена верига на положителна верига с клема 15 към контакта на бобината B-VK. Проводникът номер 67 е свързан към четките.

В по-новите версии на VAZ релетата са монтирани в четковия механизъм и са свързани към ключа за запалване. Ако собственикът на автомобила замени стандартното устройство с AC устройство, тогава връзката трябва да се извърши, като се вземат предвид нюансите.

Повече подробности за тях:

Необходимостта от фиксиране на устройството към каросерията на автомобила се определя независимо от собственика на автомобила.
Вместо положителен изход тук се използва контакт B или B+. Той трябва да бъде свързан към електрическата мрежа на автомобила чрез амперметър.
Устройствата от дистанционен тип обикновено не се използват в такива автомобили, а вградените регулатори вече са интегрирани в механизма на четката. От него излиза един кабел, обозначен с D или D+. Трябва да се свърже към ключа за запалване.

При автомобили с дизелови двигатели генераторният блок може да бъде оборудван с изход W - той е свързан към оборотомера. Този контакт може да бъде игнориран, ако устройството е инсталирано на бензинова модификация на автомобила.

Потребителят Николай Пуртов говори подробно за инсталирането и свързването на дистанционни устройства към автомобил.

Проверка на връзката

Двигателят трябва да стартира. И нивото на напрежение в електрическата мрежа на автомобила ще се контролира в зависимост от броя на оборотите.

Може би след инсталирането и свързването на ново генераторно устройство собственикът на автомобила ще срещне трудности:

когато захранващият блок се активира, генераторният блок се стартира, стойността на напрежението се измерва при всяка скорост;
и след изключване на запалването двигателят на автомобила работи и не се изключва.

Проблемът може да се реши с откачане на кабела за възбуждане, само тогава двигателят ще спре.

Двигателят може да спре при отпускане на съединителя и натискане на педала на спирачката. Причината за неизправността е остатъчното намагнитване, както и постоянното самовъзбуждане на намотката на блока.

За да избегнете този проблем в бъдеще, можете да добавите източник на светлина към празнината във вълнуващия кабел:

светлината ще светне, когато генераторът е изключен;
когато устройството стартира, индикаторът изгасва;
количеството ток, което преминава през източника на светлина, няма да бъде достатъчно, за да възбуди намотката.

Телевизионният канал Altevaa говори за проверка на връзката на регулаторното устройство след свързване на мотоциклета към 6-волтова мрежа.

Съвети за увеличаване на експлоатационния живот на релейния регулатор

За да предотвратите бърза повреда на регулаторното устройство, трябва да спазвате няколко правила:

Не позволявайте генераторният комплект да бъде силно замърсен. От време на време трябва да извършвате визуална диагностика на състоянието на устройството. В случай на сериозно замърсяване уредът се изважда и почиства.
Напрежението на задвижващия ремък трябва да се проверява периодично. При необходимост се разтяга.
Препоръчва се да се следи състоянието на намотките на генераторния агрегат. Не трябва да се допуска да потъмняват.
Необходимо е да се провери качеството на контакта на контролния кабел на регулаторния механизъм. Не се допуска окисление. Когато се появят, проводникът се почиства.
Периодично трябва да диагностицирате нивото на напрежение в електрическата мрежа на автомобил с работещ и изключен двигател.

Колко струва един реле регулатор?

Цената на устройството зависи от производителя и вида на регулатора.

Възможно ли е да направите регулатор със собствените си ръце?

Разгледан е пример за регулаторния механизъм за скутер. Основният нюанс е, че за правилна работа генераторният блок ще трябва да бъде разглобен. Отделен проводник трябва да изведе заземителния кабел. Устройството е сглобено по схемата на еднофазен генератор.

Алгоритъм на действие:

Генераторният комплект се разглобява и статорният елемент се отстранява от двигателя на скутера.
Има земя около намотките отляво; трябва да се разпои.
Вместо това е запоен отделен кабел за навиване. Тогава този контакт се извежда. Този проводник ще бъде единият край на намотката.
Генераторното устройство се сглобява отново. Тези манипулации се извършват така, че два кабела да излязат от устройството. Те ще бъдат използвани.
След това към получените контакти се свързва шунтово устройство. На последния етап жълтият кабел от старото реле е свързан към положителния извод на батерията.

Видео „Визуално ръководство за сглобяване на домашен регулатор“

Потребителят Андрей Чернов ясно показа как самостоятелно да направи реле за генераторния комплект на автомобил VAZ 2104.