Принцип работы реле регулятора генератора: Регулятор напряжения генератора – что это такое

Регулятор напряжения генератора – что это такое

Электрооборудование любого автомобиля включает в себя генератор — устройство, преобразующее механическую энергию, получаемую от двигателя, в электрическую. Вместе с регулятором напряжения он называется генераторной установкой. На современные автомобили устанавливаются генераторы переменного тока. Они в наибольшей степени отвечают предъявляемым требованиям.

Что такое регулятор напряжения генератора?

Регулятор напряжения поддерживает напряжение бортовой сети в заданных пределах во всех режимах работы при изменении частоты вращения ротора генератора, электрической нагрузки, температуры окружающей среды. Кроме того, он может выполнять дополнительные функции — защищать элементы генераторной установки от аварийных режимов и перегрузки, автоматически включать в бортовую сеть цепь обмотки возбуждения или систему сигнализации аварийной работы генераторной установки.

Принцип действия регулятора напряжения

В настоящее время все генераторные установки оснащаются полупроводниковыми электронными регуляторами напряжения, как правило встроенными внутрь генератора. Схемы их исполнения и конструктивное оформление могут быть различны, но принцип работы у всех регуляторов одинаков. Напряжение генератора без регулятора зависит от частоты вращения его ротора, магнитного потока, создаваемого обмоткой возбуждения, а, следовательно, от силы тока в этой обмотке и величины тока, отдаваемого генератором потребителям. Чем больше частота вращения и сила тока возбуждения, тем больше напряжение генератора, чем больше сила тока его нагрузки — тем меньше это напряжение.

Функцией регулятора напряжения является стабилизация напряжения при изменении частоты вращения и нагрузки за счет воздействия на ток возбуждения.

Конечно можно изменять ток в цепи возбуждения введением в эту цепь дополнительного резистора, как это делалось в прежних вибрационных регуляторах напряжения, но этот способ связан с потерей мощности в этом резисторе и в электронных регуляторах не применяется. Электронные регуляторы изменяют ток возбуждения путем включения и отключения обмотки возбуждения от питающей сети, при этом меняется относительная продолжительность времени включения обмотки возбуждения. Если для стабилизации напряжения требуется уменьшить силу тока возбуждения, время включения обмотки возбуждения уменьшается, если нужно увеличить увеличивается.

Проверка регулятора напряжения

Прежде чем проверить регулятор напряжения, нужно убедиться, что проблема кроется именно в нём, а не в других элементах генератора (слабо натянут ремень, окислилась масса и т.д.), для этого нужно проверить сам генератор (Как проверить генератор?). После этого вам нужно снять регулятор напряжения. Процесс демонтажа регулятора описан в статье «как снять регулятор напряжения?». В двух словах скажу, что сначала нужно снять минусовую клемму, снять все провода с генератора, снять пластиковый кожух с генератора, затем открутить и вынуть регулятор напряжения в сборе вместе с щётками.

Давайте перейдём непосредственно к проверке регулятора напряжения. Проверять регулятор напряжения нужно обязательно в сборе с щёткодержателями – т.к. в случае обрыва цепи щёток и регулятора напряжения, мы сразу это заметим.

Перед проверкой, обратите внимание на состояние щёток: если они обломаны или их длина короче 5мм, неподвижны и не пружинят, – то их нужно заменить. Для проверки нам понадобится:

– провода;

– аккумулятор автомобильный;

– лампочка на 12в 1-3Вт;

– две обычные пальчиковые батарейки.

Чтобы проверить регулятор напряжения, нам нужно будет построить две схемы: К щёткам подключаем лампочку, К выводам Б и В подключаем «+» от аккумулятора, «-» аккумулятора закрепляем на массу регулятора. Делаем ту же схему, но добавляем последовательно две пальчиковые батарейки. Вывод из всего вышесказанного таков.

Исправный регулятор напряжения: в первой схеме лампа горит, во второй схеме лампа не горит, т.к. напряжение выше 14,7в и подача напряжения на щётки должна быть прекращена. Неисправный регулятор напряжения: в обоих случая лампа горит, значит в регуляторе пробой. Лампа не горит вообще – значит, отсутствует контакт между щётками и регулятором или обрыв цепи в регуляторе.

Трехуровневые регуляторы напряжения

Сначала узнаем, для чего нужен этот регулятор. Автомобильный генератор во время движения и работы двигателя должен подпитывать аккумуляторную батарею. Тем самым восстанавливается ёмкость аккумулятора, когда он разряжается во время стоянки. Если мы ездим каждый день, то аккумулятор почти не разряжается, если он в исправном состоянии.

Хуже приходиться аккумулятору, когда машина долго стоит без движения, ведь его энергия постепенно уходит на поддержание работы авто сигнализации. Ещё хуже дела обстоят зимой, когда при отрицательных температурах аккумуляторная батарея разряжается очень быстро. А если вы ездите помалу и не часто, то аккумулятор не заряжается полностью во время движения и может полностью разрядится как-то утром.

Справиться с вышеуказанной проблемой, призван трехуровневый регулятор напряжения. У него три положения работы: это максимальное (выдаёт напряжение на генераторе 14,0-14,2 В),

нормальное (13,6-13,8 В) и минимальное (13,0-13,2 В). Как мы знаем из статьи про проверку работоспособности аккумулятора, нормальное напряжение при заведённом двигателе должно быть от 13,2-13,6 В. Это означает, что генератор работает в нормальном режиме и АКБ заряжается в полном объёме.

Это соответствует среднему (нормальному) положению регулятора напряжения. А вот зимой, желательно повысить напряжение до 13,8-14,0 В, т.к. аккумулятор быстрее разряжается при отрицательных температурах. Это делается простым переводом рычажка на регуляторе напряжения. Так будет обеспечена лучшая зарядка АКБ зимой при работающем двигателе.

Летом, особенно когда жара превышает +25 градусов и выше — желательно понизить напряжение генератора до 13,0-13,2 В. Зарядка от этого не пострадает, но генератор не будет “выкипать”, т.е. не будет терять свою номинальную ёмкость и не сокращать ресурс.

Как снять или заменить регулятор напряжения?

Перед заменой регулятора напряжения, обязательно проверьте генератор в целом (Как проверить генератор?). Регулятор напряжения нужно менять, если напряжение под нагрузкой бортовой сети (включены дальний, обогрев зеркал, печка) меньше 13в. Так же регулятор напряжения может стать причиной высокого напряжения (выше 14,7в). Но, как писалось выше, перед снятием регулятора нужно проверить сам генератор, ознакомиться с другими возможными неисправностями (например слабо натянут ремень генератора), и только потом приступать к замене регулятора напряжения. Так же данная статья вам понадобится для замены щёток генератора, т.к. щётки и регулятор напряжения устанавливаются на генератор в сборе.

Итак, как же снять регулятор напряжения? Открываем капот, снимаем минусовую клемму аккумулятора, находим генератор, отсоединяем колодку проводов «D».

— Снимаем защитный резиновый колпачок с наконечников проводов вывода «+». Откручиваем гайку крепления этих проводов, снимаем их с блока генератора.

— Далее нам нужно снять сам пластиковый блок генератора (чаще всего он черного цвета). Для этого нужно отсоединить три пружинных фиксатора, расположенных по периметру блока.

— Находим регулятор напряжения, и крестовой отверткой откручиваем его крепления.

— Вынимаем регулятор напряжения в сборе с щётками, и отключаем от него колодку проводов.

— Далее нам нужно проверить регулятор напряжения, дабы убедиться в его неисправности.

Устанавливаем регулятор напряжения строго в обратной последовательности. Стоит отметить, что в последнее время, многие автолюбители стали пользоваться трёхуровневым регулятором напряжения, для того, чтобы избавиться от просадок напряжения в бортовой сети.

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

Принцип работы и устройство автомобильного генератора

Автор Павел Александрович Белоусов На чтение 7 мин. Просмотров 329

Генератор  входит в электрическую систему любого автомобиля. Его задача – преобразование механической работы в электроэнергию, необходимую для питания всех электрических систем. Автомобильный генератор должен отвечать следующим условиям:

1. Его характеристики должны быть подобраны так, чтобы при любом режиме движения они позволяли превышать прогрессивную разрядку аккумулятора.
2. Выдаваемое напряжение должно оставаться стабильным в широком диапазоне частоты вращения генератора, чтобы не повредить устройства бортовой сети автомобиля.

Принцип работы генератора и его конструктивные узлы одинаковы на всех автомобилях, эти устройства различаются только выходными параметрами, размерами и надежностью, которая зависит от качества изготовления.

Теоретические основы

Работа генератора переменного тока основана на явлении электромагнитной индукции. Если взять катушку с проводом и присоединить к ней гальванометр (чувствительный амперметр для фиксации малых значений силы тока), замкнув проводник, и поднести к ней магнит, в ней возникнет электрический ток, что и покажет гальванометр.   

При этом учитывайте, что ток возникает в тех случаях, когда магнит движется, причем, при его приближении ток идет в одну сторону, а при удалении – в другую, что и фиксирует стрелка гальванометра. Из этого можно сделать выводы об условиях, необходимых для возникновения электрического тока:

• требуется замкнутый проводник с большим количеством витков;
• он должен попасть в переменное магнитное поле, которое нарастает при приближении магнита и уменьшается при его удалении;
• ток, возникший при увеличении магнитного поля, будет противоположен току, возникающему при его уменьшении.

Чтобы обеспечить постоянное изменение магнитного поля, пронизывающего катушку с проводником, его можно просто вращать, добившись изменения направления тока, равного частоте вращения магнита, поскольку к ней будут поочередно приближаться то южный, то северный полюс магнита. Эта принципиальная система и лежит в основе устройства генератора переменного тока.

Конструкция и принципы функционирования  

Устройство генератора автомобиля намного сложнее, чем принципиальная схема, воспроизводящая суть явления электромагнитной индукции. Из специальных стальных пластин набирается конструкция с пазами, в которые укладываются катушки с проводниками, соединяемые в единую электрическую цепь. Это называется обмоткой статора, если внутри нее начать вращения магнита, на контактах его цепи появится напряжение. Величина этого напряжения будет напрямую зависеть от силы магнита и скорости его вращения.

Устройство ротора

Чтобы избавиться от этого негативного эффекта, ведь автомобильный генератор переменного тока должен выдавать напряжения в строго определенных параметрах, вместо постоянного магнита в статор устанавливают электромагнит. Он представляет собой стальной сердечник с намотанным медным проводом, через который пропускается электрический ток. В этом случае сердечник превращается в магнит, сила которого зависит от величины тока, пропускаемого через провод. Обмотка подключается к аккумулятору через медные кольца и графитовые щетки, один контакт через замок зажигания присоединяется к плюсовой клемме, а второй – через массу к минусовой. Для придания магнитному полю нужного направления обмотка помещается в шестиполюсные сердечники. Этот элемент называется ротор и помещается вовнутрь сердечника.

При замыкании цепи через ключ зажигания через обмотку проходит электрический ток, сердечник намагничивается, создавая достаточно мощное магнитное поле. Но, поскольку работа генератора основана на явлении электромагнитной индукции, ротор должна вращать сторонняя сила. Для этого он присоединяется к коленчатому валу двигателя. Ось ротора устанавливается на  подшипники на передней и задней крышках генератора, чтобы он мог свободно вращаться.

В заднюю крышку монтируется узел со щетками и реле регулятора напряжения генератора, а также диодный мост, к которому подключена обмотка статора. Диодный мост в генераторе нужен, чтобы преобразовать переменный ток, получаемого на статоре в постоянный.

Принцип работы диодного моста состоит в том, что группа диодов, находящихся в нем, пропускает ток только в одном направлении, выравнивая его характеристики, в результате на выходе получается постоянный ток с напряжением 12 В, который подается на выводной контакт. Щетки поджимаются мягкими пружинками к кольцам ротора для поддержания постоянного контакта. 

Интегральный регулятор напряжения, который устанавливается сверху на щеткодержатель, снижает ток от замка зажигания, что приводит к снижению напряжения в обмотке статора при увеличение оборотов двигателя и частоты вращения ротора.

Получение электрического тока

Назначение генератора – в обеспечении всех электрических систем автомобиля энергией. Чтобы в обмотке статора появился электрический ток, ротор должен создавать переменное магнитное поле, вращаясь внутри статора. Для этого используется энергия вращения коленчатого вала двигателя.

На вал ротора устанавливают клинообразный шкив, надежно закрепленный гайкой. Он соединяется с подобным шкивом на коленвале ременной передачей. Ранее для этого использовался вспомогательный ролик, теперь же используется только два шкива с поликлиновым ремнем. Ротор, вращаясь вместе с валом двигателя, создает магнитное поле, на статоре возбуждается напряжение, питающее все элементы системы автомобиля.

На современных автомобилях в шкиве ротора появилась обгонная муфта генератора. Она позволяет существенно продлить срок службы этого устройства и его приводного ремня. При разгоне и торможении, на холостом  ходу, двигатель работает под различными нагрузками, поэтому частота вращения коленчатого вала будет отличаться. Если он резко замедляется, то вал генератора будет по инерции пытаться вращаться с прежней скоростью, что приведет к рывку на ремне и негативно скажется на механическом состоянии всей системы. При постоянном повторении такой ситуации ремень очень скоро, как правило, через 20 тыс. км, просто разорвется.

Обгонная муфта в шкиве генератора состоит и внутренней и внешней обоймы. Внешняя присоединена через ремень к коленвалу, а внутренняя – к валу ротора. В момент резкого замедления вала она проскальзывает и ротор продолжает вращаться по инерции, в то же время подклинивающие элементы не дают ей проскальзывать, когда частота вращения вала увеличивается. В этом устройство и принцип действия генератора постоянного тока на автомобиле схожи с обычным велосипедом, когда при вращении педалей заднее колесо раскручивается, а при их остановке продолжает вращаться по инерции. Теперь ремни генераторов ходят по 100 тыс. км и более.

Реле регулятора напряжения

Интегральный регулятор напряжения необходим, чтобы в бортовую сеть подавалось напряжение, соответствующее ее номинальным параметрам. Устройство простейшего генератора таково, что при увеличении частоты вращения скорость изменения магнитного потока ротора пропорционально увеличивается, как и выходное напряжение. Если этим процессом не управлять, то напряжение достигнет той величины, при которой все бортовые системы выйдут из строя.

Принцип работы реле регулятора генератора состоит в том, что при увеличении частоты вращения статора, оно через специальный датчик, присоединенный к цепи статора, отслеживает опасное увеличение напряжения. При помощи механической или электронной системы управления контактами, реле уменьшает ток, подаваемый на обмотку ротора, в результате чего увеличение частоты компенсируется снижением силы магнитного поля, и значение напряжения остается в норме.

Видео: Как работает генератор простыми словами

Заключение

Устройство и принцип работы автомобильного генератора практически не отличается от других установок подобного типа, кроме наличия диодного моста, выравнивающего переменное напряжение. Кроме того, на крупных установках требуется дополнительное устройство, которое называется возбудитель генератора.

Среди распространенных поломок этого устройства – обрыв ремня, о чем просигнализирует индикатор разрядки аккумулятора, который будет гореть при движении. Чтобы избежать этой проблемы, требуется периодически проверять его натяжку, для чего нужно просто нажать на ремень и посмотреть в инструкции по эксплуатации, на сколько миллиметров он должен вжиматься.

Иногда из строя выходят щетки или реле регулятора, которые меняются единым узлом. Если при работающем моторе отключить клемму аккумулятора, высок риск выхода из строя (пробой) диодного моста, который тоже нужно будет заменить.

РЕГУЛЯТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ

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

РЕГУЛЯТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ

Принцип работы

Электрические схемы

Принцип работы регуляторов напряжения

Регулятор напряжения поддерживает напряжение бортовой сети в заданных пределах во всех режимах работы при изменении частоты вращения ротора генератора, электрической нагрузки, температуры окружающей среды. Кроме того, он может выполнять дополнительные функции — защищать элементы генераторной установки от аварийных режимов и перегрузок, автоматически включать в бортовую сеть силовую цепь генераторной установки или обмотку возбуждения.

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

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

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

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

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

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

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

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

Электрические схемы

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Выполнение генераторных установок в соответствии с рис. 3 и их применяемость сведены в табл. 1.

Тип генератора

Copyright © vksn.narod.ru, 2001 — 2008.

VSVS

Устройство реле регулятора генератора

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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.

Создано реле регулятор напряжения генератора для корректировки выдаваемого в бортовую сеть и на клеммы аккумулятора «вольтажа» в заданном диапазоне 13,8 – 14,5 В (реже до 14,8 В). Кроме того, регулятор корректирует напряжение на обмотке самовозбуждения генератора.

Назначение реле регулятора напряжения

Независимо от стажа и стиля вождения владелец авто не может обеспечить одинаковые обороты двигателя в разные моменты времени. То есть, коленвал ДВС, передающий крутящий момент генератору, вращается с разной скоростью. Соответственно, генератор вырабатывает разное напряжение, что крайне опасно для АКБ и прочих потребителей бортовой сети.

Поэтому замена реле регулятора генератора должна производится при недозаряде и перезаряде аккумулятора, горящей лампочке, мигании фар и прочих перебоях электроснабжения бортовой сети.

Взаимосвязь источников тока авто

В транспортном средстве находится минимум два источника электроэнергии:

• аккумулятор – необходим в момент запуска ДВС и первичного возбуждения обмотки генератора, энергию не создает, а только расходует и накапливает в момент подзарядки
• генератор – питает бортовую сеть на любых оборотах и подпитывает АКБ только на высоких оборотах

В бортовую сеть необходимо подключение обоих указанных источников для корректной работы двигателя и прочих потребителей электричества. При поломке генератора АКБ «протянет» максимум 2 часа, а без аккумулятора не заведется двигатель, приводящий в движение ротор генератора.

Существуют исключения – например, а счет остаточной намагниченности обмотки возбуждения штатный генератор ГАЗ-21 запускается самостоятельно при условии постоянной эксплуатации машины. Можно завести авто « с толкача», если в нем установлен генератор постоянного тока, с прибором переменного тока такой трюк невозможен.

Задачи регулятора напряжения

Из школьного курса физики каждый автолюбитель должен помнить принцип работы генератора:

• при взаимном перемещении рамки и окружающего ее магнитного поля в ней возникает электродвижущая сила
• электромагнитом генераторов постоянного тока служат статоры, ЭДС, соответственно возникает в якоре, ток снимается с коллекторных колец
• в генераторе переменного тока намагничивается якорь, электроэнергия возникает в обмотках статора

Упрощенно можно представить, что на величину выходящего с генератора напряжения влияет значение магнитной силы и скорость вращения поля. Основная проблема генераторов постоянного тока – пригорание и залипание щеток при съеме с якоря токов большой величины – решена переходом на генераторы переменного тока. Ток возбуждения, подающийся на ротор для возбуждения магнитной индукции, на порядок ниже, снимать электроэнергию с неподвижного статора гораздо легче.

Однако вместо постоянно расположенных в пространстве клемм «–» и «+» производители авто получили постоянное изменение плюса и минуса. Подзарядка аккумулятора переменным током не возможна в принципе, поэтому диодным мостиком его предварительно выпрямляют.

Из этих нюансов плавно вытекают задачи, решаемые реле генератора:

• подстройка тока в обмотке возбуждения
• выдерживание диапазона 13,5 – 14,5 В в бортовой сети и на клеммах аккумулятора
• отсечение питания обмотки возбуждения от АКБ при заглушенном двигателе

Поэтому называют регулятор напряжения еще и реле зарядки, а на панель выведена сигнальная лампа процесса подзарядки АКБ. В конструкцию генераторов переменного тока функция отсечения обратного тока заложена по умолчанию.

Разновидности реле регуляторов

Прежде, чем произвести самостоятельный ремонт устройства регулирования напряжения, необходимо учесть, что существует несколько типов регуляторов:

• внешние – повышают ремонтопригодность генератора
• встраиваемые – в пластину выпрямителя или щеточный узел
• регулирующие по минусу – появляется дополнительный провод
• регулирующие по плюсу – экономичная схема подключения
• для генераторов переменного тока – нет функции ограничения напряжения на обмотку возбуждения, так как она заложена в самом генераторе
• для генераторов постоянного тока – дополнительная опция отсечения АКБ при неработающем ДВС
• двухуровневые – морально устарели, применяются редко, регулировка пружинами и небольшим рычагом
• трехуровневые – дополнены специальной платой сравнивающего устройства и сигнализатором согласования
• многоуровневые – в схеме имеются 3 – 5 добавочных резисторов и система слежения
• транзисторные – в современных авто не используются
• релейные – улучшенная обратная связь
• релейно-транзисторные – универсальная схема
• микропроцессорные – небольшие габариты, плавные регулировки нижнего/верхнего порога срабатывания
• интегральные – встраиваются в щеткодержатели, поэтому заменяются после истирания щеток

Внимание: Без доработки схемы «плюсовой» и «минусовой» регулятор напряжения являются не взаимозаменяемыми приборами.

Реле генераторов постоянного тока

Таким образом, схема подключения регулятора напряжения при эксплуатации генератора постоянного тока сложнее. Поскольку в стояночном режиме авто, когда ДВС заглушен, необходимо отключить генератор от АКБ.

При диагностике проверка реле происходит на выполнение трех его функций:

• отсечка аккумулятора во время стоянки машины
• ограничение максимального тока на выходе генератора
• регулировка напряжения для обмотки возбуждения

При любой неисправности требуется ремонт.

Реле генераторов переменного тока

В отличие от предыдущего случая диагностика своими руками регулятора генератора переменного тока немного проще. В конструкцию «автомобильной электростанции» уже заложена функция отсечки питания во время стоянки от АКБ. Остается проверить лишь напряжение на обмотке возбуждения и на выходе с генератора.

Если в машине стоит генератор тока переменного, его невозможно завести разгоном с горки. Так как остаточного намагничивания на возбуждающей обмотке здесь нет по умолчанию.

Встроенные и внешние регуляторы

Для автолюбителя важно знать, что измеряют и начинают регулировать напряжение реле в конкретном месте их установки. Поэтому встроенные модификации воздействуют непосредственно на генератор, а выносные «не знают» о его наличии в машине.

Например, если выносное реле подключено к катушке зажигания, его работа будет направлена на регулировку напряжения лишь на этом участке бортовой сети. Поэтому, прежде чем узнать, как проверить реле выносного типа, следует убедиться, что оно подключено правильно.

Управление по «+» и «–»

В принципе схемы управления по «минусу» и «плюсу» отличаются лишь схемой подключения:

• при монтаже реле в разрыв «+» одна щетка подключается к «массе», другая к клемме регулятора
• если же подключить реле в разрыв «–», то одну щетку нужно подключить к «плюсу», другую к регулятору

Однако в последнем случае появится еще один провод, поскольку реле напряжения является устройством активного типа. Для него необходимо индивидуальное питание, поэтому «+» нужно подвести отдельно.

Двухуровневые

На начальном этапе в машинах устанавливались механические двухуровневые регуляторы напряжения с простым принципом действия:

• через реле проходит электрический ток
• возникающее магнитное поле притягивает рычаг
• сравнивающим устройством служит пружина с заданным усилием
• при увеличении напряжения контакты размыкаются
• на возбуждающую обмотку поступает меньший ток

Использовались механические двухуровневые реле в автомобилях ВАЗ 21099. Основным минусом являлась работа с повышенным износом механических элементов. Поэтому на смену этим приборам пришли электронные (бесконтактные) реле напряжения:

• делитель напряжения собран из резисторов
• стабилитрон является задающим устройством

Сложная схема соединения и недостаточно эффективный контроль напряжения привели к снижению спроса на эти приборы.

Трехуровневые

Однако двухуровневые регуляторы, в свою очередь, так же уступили позиции более совершенным трехуровневым и многоуровневым приборам:

• напряжение выходит с генератора на специальную схему через делитель
• информация обрабатывается, действительное напряжение сравнивается с минимальным и максимальным пороговым значением
• сигнал рассогласования регулирует силу тока, поступающего на возбуждающую обмотку

Более совершенными считаются реле с частотной модуляцией – в них нет привычных сопротивлений, зато увеличена частота срабатывания ключа электронного. Управление осуществляется логическими схемами.

Принцип работы реле регулятора

Благодаря встроенным резисторам и специальным схемам реле получает возможность сравнивать величину вырабатываемого генератором напряжения. После чего, слишком высокое значение приводит к отключению реле, чтобы не перезарядить аккумулятор и не испортить электроприборы, подключенные в бортовую сеть.

Любые неисправности приводят именно к этим последствиям, приходит в неисправность батарея АКБ или резко увеличивается эксплуатационный бюджет.

Переключатель лето/зима

Вне зависимости от сезона и температуры воздуха работа генератора всегда стабильна. Как только его шкив начинает вращаться, электроток вырабатывается по умолчанию. Однако зимой внутренности аккумулятора замерзают, он восполняет заряд значительно хуже, чем летом.

Переключатели лето/зима находятся либо на корпусе регулятора напряжения, либо этим обозначением подписаны соответствующие разъемы, которые нужно найти и подсоединить к ним проводку в зависимости от сезона.

Ничего необычного в этом переключателе нет, это лишь грубые настройки реле регулятора, позволяющие повысить до 15 В напряжение на клеммах аккумулятора.

Подключение в бортовую сеть генератора

Если при замене генератора вы подключаете новый прибор самостоятельно, необходимо учесть нюансы:

• вначале следует проверить целостность и надежность контакта провода от кузова машины к корпусу генератора
• затем можно подсоединять клемму Б реле регулятора с «+» генератора
• вместо «скруток», начинающих греться через 1 – 2 года эксплуатации, лучше использовать пайку проводов
• заводской провод нужно заменить кабелем сечения 6 мм2 минимум, если вместо штатного генератора монтируется электроприбор, рассчитанный на ток больше 60 А
• амперметр в цепи генератор/аккумулятор показывает, мощность какого источника электроснабжения в данный момент выше в бортовой сети

Амперметры – нужные приборы, с помощью которых можно определить заряд АКБ и работоспособность генератора. Без особых причин не рекомендуется убирать их из схемы.

Схемы подключения регулятора выносного

Монтируется выносное реле регулятора напряжения генератора только после выяснения, в разрыв какого провода оно должно быть подключено. Например:

• на старых РАФ, Газелях и «Бычках» используются реле 13.3702 в полимерном или стальном корпусе с двумя контактами и двумя щетками, монтируются в «–» разрыв цепи, клеммы всегда промаркированы, «+» обычно берется с катушки зажигания (Б-ВК клемма), контакт Ш регулятора соединяется со свободной клеммой щеточного узла
• в «жигулях» применяются реле регуляторы 121.3702 белого и черного цвета, существуют двойные модификации, в которых при выходе из строя одного прибора работа второго устройства продолжается простым переключением на него, монтируется в разрыв «+» клеммой 15 к выводу катушки зажигания Б-ВК, к щеточному узлу крепится проводом клемма 67

Встраиваемые реле-регуляторы автолюбители называют «шоколадками», маркированными Я112. Они монтируются в специальные щеткодержатели, прижимаются винтами и защищаются дополнительно крышкой.

На автомобилях ВАЗ реле обычно встроены в щеточный узел, полная маркировка Я212А11, подключаются к замку зажигания.
Если владелец меняет штатный генератор на старом отечественном ВАЗ на устройство переменного тока от иномарки или современной Лады, подключение производится по другой схеме:

• вопрос крепления корпуса автолюбитель решает самостоятельно
• аналогом клеммы «плюс» здесь служит контакт В или В+, его включают в бортовую сеть через амперметр
• выносные реле регуляторы здесь обычно не используются, а встраиваемые уже интегрированы в щеточный узел, из них выходит единственный провод с маркировкой D либо D+, который подсоединяется к замку зажигания (к клемме катушки Б-ВК)

Для дизельных ДВС в генераторах может присутствовать клемма W, которая присоединяется к тахометру, ее игнорируют при установке на авто с бензиновым мотором.

Проверка подключения

После установки трехуровневого или иного реле-регулятора необходима проверка работоспособности:

• двигатель заводится
• напряжение в бортовой сети контролируется на разных оборотах

После установки генератора переменного тока и подключения его по вышеприведенной схеме владельца может ожидать «сюрприз»:

• при включении ДВС запускается генератор, измеряется напряжение на средних, больших и малых оборотах
• после выключения зажигания ключом …. двигатель продолжает работать

В этом случае заглушить ДВС можно либо сняв провод возбуждения, либо отпустив сцепление с одновременным нажатием тормоза. Все дело в наличии остаточной намагниченности и постоянном самовозбуждении обмотки генератора. Проблема решается установкой в разрыв возбуждающего провода лампочки:

• она горит при незапущенном генераторе
• гаснет после его запуска
• проходящий через лампу ток недостаточен, чтобы возбудить обмотку генератора

Эта лампа автоматически становится индикатором наличия зарядки АКБ.

Диагностика реле регулятора

Определить поломки регулятора напряжения можно по признакам косвенным. Прежде всего, это некорректная зарядка АКБ:

• перезаряд – выкипает электролит, раствор кислоты попадает на детали кузова
• недозаряд – ДВС не запускается, лампы горят в пол накала

Однако предпочтительнее диагностика приборами – вольтметром или тестером. Любое отклонение от максимального значения напряжения 14,5 В (в некоторых авто бортовая сеть рассчитана на 14,8 В) на больших оборотах или минимального значения 12,8 В на малых оборотах становится причиной замены/ремонта реле регулятора.

Встроенного

Чаще всего регулятор напряжения интегрирован в щетки генератора, поэтому необходимо уровневое обследование этого узла:

• после снятия защитной крышки и ослабления винтов щеточный узел извлекается наружу
• при износе щеток (осталось меньше 5 мм их длины) замена должна производится в обязательном порядке
• диагностика генератора мультиметром производится в комплекте с аккумулятором или зарядным устройством
• «минусовой» провод от источника тока замыкается на соответствующую пластину регулятора
• «плюсовой» провод от ЗУ или АКБ подключается к аналогичному разъему реле
• тестер устанавливается в режим вольтметра 0 – 20 В, щупы накладываются на щетки
• в диапазоне 12,8 – 14,5 В между щетками должно быть напряжение
• при увеличении напряжения больше 14,5 В стрелка вольтметра должна быть на нуле

В данном случае вместо вольтметра можно использовать лампу, которая должна гореть в указанном интервале напряжения, гаснуть при увеличении этой характеристики больше этого значения.

Провод, управляющий тахометром (маркировка W только на реле для дизелей) прозванивается мультиметром в режиме тестера. На нем должно быть сопротивление около 10 Ом. При снижении этого значения провод «пробит», его следует заменить новым.

Выносного

Никаких отличий в диагностике для выносного реле не существует, зато его не нужно демонтировать из корпуса генератора. Проверить реле регулятор напряжения генератора можно при работающем двигателе, изменяя обороты с низких на средние, затем высокие. Одновременно с увеличением оборотов нужно включить дальний свет (как минимум), кондиционер, монитор и прочие потребители (как максимум).

Таким образом, при необходимости владелец транспортного средства может заменить штатное реле регулятор напряжения на более современную модификацию встраиваемого или выносного типа. Диагностика работоспособности доступна собственными силами при наличии обычной автомобильной лампы.

Регулятор напряжения генератора

Для корректной работы автомобильного генератора необходима регулировка напряжения. Благодаря устройству потенциал поддерживается в рабочем диапазоне.

Общий вид автомобильного генератора

Важно знать об устройстве, принципе работы, диагностике, ремонте и замене регулятора напряжения в автомобиле. Это позволит избежать ряда негативных ситуаций в дороге, таких как незапуск двигателя, сгорание проводки автомобиля.

Строение генератора

Вне зависимости от марки и модели автомобиля, типа автомобильного генератора, всегда в конструкцию включен регулятор напряжения, позволяющий поддерживать работоспособность независимо от частоты вращения ротора. Регулировка осуществляется за счет изменения силы электротока на обмотке ротора.

Узлы генератора (схема):

• Статор (корпус) – неподвижная часть автомобильного генератора.
• Обмоток три, соединены они в одну звездой, которая формирует трехфазное переменное напряжение.
• Ротор, на лопатках которого образуется магнитное поле, и ЭДС.
• Выпрямитель трехфазный – полупроводниковые диоды, преобразующие напряжение. Одна сторона диодов токопроводящая, другая – с изолированной поверхностью.
• Устройство автоматического регулирования напряжения.

Ротор генератора автомобиля

Три обмотки позволяют значительно снизить пульсацию за счет перекрытия фаз между собой.

Принцип работы генератора

При движении ротора возникает ЭДС на выходе автомобильного генератора, который напрямую связан с АКБ. С помощью регулировки она передается на обмотку возбуждения статора. При увеличении частоты вращения ротора, напряжение начинает изменяться.

Напряжение на обмотке присутствует всегда.

Для стабилизации величины напряжения устанавливается реле регулятора напряжения, где происходит обработка, сравнение (в аналитическом блоке) входного сигнала. При отклонении от нормы блок управления подает сигнал на исполнительный механизм, где происходит снижение силы тока. После этого напряжение на выходе автомобильного генератора стабилизируется. При слишком низком значении тока, регулятор повышает выходное напряжение.

Принцип работы регулятора напряжения

Для повышения надежности работы регуляторы выполняют по упрощенным схемам. Включает несколько устройств: сравнение сигнала, орган управления, задающий и специальный датчики.

Готовая схема состоит из двух основных элементов:

• Регулятор. Устройство, которое позволяет настраивать и контролировать напряжение. Изготавливается в двух исполнениях – аналоговом (механическом) и цифровом (электронном).
• Графитовые щетки, которые подключаются к полупроводниковым элементам. Предназначены для сообщения напряжения на ротор автомобильного генератора.

Графитовые щетки передают напряжение на ротор генератора автомобиля

Современные устройства имеют микропроцессорную базу.

Двухуровневая схема регулирования

В состав входят три основных элемента: генератор, аккумуляторная батарея, выпрямитель. Внутри устройства находится магнит, обмотка которого соединена с контроллером. В качестве задающих устройств используются металлические пружины, а сравнивающих – подвижные рычаги. Контактная группа используется в качестве измерительного прибора, а постоянное сопротивление в качестве устройства регулирования.

Двухуровневый регулятор напряжения

Принцип работы двухуровневого регулятора

При возникновении напряжения и электромагнитного поля происходит сравнение сигналов. В качестве сравнивающего устройства применяется пружина, которая действует на плечо рычага. Магнитное поле действует на рычаг в нескольких направлениях  (замыкает, размыкает, остается неизменным), после чего схема регулятора действует в зависимости от величины напряжения.

При выходе сигнала из рабочего диапазона в большую сторону происходит размыкание контактов.

В цепь подключено постоянное напряжение.

При этом на обмотку подается меньший ток и напряжение стабилизируется. Если изначально происходит замыкание контактов, которое свидетельствует о низком напряжении, сила тока увеличивается, и генератор продолжает работать в нормальном режиме.

Недостатки механических моделей:

• быстрый износ деталей;
• применение электромагнитных реле.

Электронные регуляторы

Работают идентично аналоговым моделям за исключением того, что механические элементы заменены на цифровые датчики. Вместо электромагнитных классических реле применяют тиристоры, симисторы, транзисторы и др. Чувствительный элемент представляет собой систему постоянных резисторов, установленных на делителе напряжения.

Схема электронного регулятора

Принцип работы состоит в следующем: при подаче напряжения на тиристоры происходит сравнение выходных сигналов. Исполнительный орган в зависимости от полученных данных замыкает или размыкает, при необходимости включая в схему добавочное сопротивление.

Преимущества электронных моделей:

• высокая точность регулировки;
• регулятор установлен в едином блоке со щетками, что позволяет экономить место, упрощать диагностику, ремонт и замену оборудования;
• повышенная надежность и долговечность;
• более тонкая настройка прибора;
• в качестве выпрямителей применяются полупроводниковые диоды, благодаря которым обеспечивается стабильность напряжения на выходе;
• задающий элемент выполнен в виде стабилитрона.

Для новых моделей автомобилей целесообразно применение более совершенных систем регулирования ввиду более сложного технического устройства.

Снятие регулятора напряжения

Для того чтобы убрать регулятор с задней крышки автомобильного генератора, необходима отвертка (крестовидная или плоская). Сам автогенератор и ремень снимать не нужно.

Снимать конструкцию можно только после отсоединения аккумуляторной батареи. Далее необходимо отсоединить провод от автомобильного генератора, открутив крепежные болты.

Главные причины неисправностей автогенератора:

• стирание угольных щеток;
• пробой изоляции полупроводниковых элементов.

Проверка работоспособности регулятора

Практически на всех моделях авто реле регулятора диагностируется аналогично. Для проведения диагностики необходим источник постоянного напряжения (аккумулятор, батарейки), лампа 12 В или вольтметр.

Контакт минус присоединяется к пластине устройства, «плюс» – к разъему реле регулятора.

После снятия регулятора с корпуса необходимо проверить работоспособность щеток. Если они менее 5мм в длину, то щеточный узел подлежит замене.

Лампа накаливания должна быть включена в схему между парой щеток:

• потухание лампочки при увеличении напряжения говорит об исправности аппарата;
• постоянное свечение лампочки при изменении параметров сигнализирует о неисправности регулятора напряжения.

Пайка новых щеток не принесет результата, т.к. надежность конструкции значительно уменьшится. Недопустимо использовать для проверки светодиодную продукцию, т.к. проведение диагностики по данной схеме не даст реальных результатов.

Проверка без снятия напряжения

Заключается в измерении бортового напряжения в автомобиле. Наличие скачков в сети также определяется миганием ламп во время поездки. Для проверки понадобится мультиметр (либо обычная лампа накаливания). Мультиметр позволяет получить более точные результаты.

Порядок действий:

1. Завести двигатель, включить фары.
2. Присоединить измерительный прибор к АКБ.
3. Рабочее напряжение колеблется в пределах 12..14,8 В. При выходе за данный интервал регулятор напряжения считается неисправным.

Проверка под напряжением не позволяет определить состояние щеточного узла. Выход за рабочие параметры напряжения может быть связан с ослаблением или окислением контактов.

Происходит усовершенствование работы систем регулирования в автомобилях. Для современных авто нет смысла использовать двухуровневое регулирование. Более совершенные системы имеют 2 и более добавочных сопротивлений. В новых моделях вместо традиционного добавочного сопротивления используется принцип увеличения частоты срабатывания электронного ключа.

Наравне с классическими, применяются системы следящего автоматического регулирования, в которых нет электромагнитного реле.

Самым распространенным методом является трехуровневая схема регулировки с частотной модуляцией для управления логическими элементами.

Трехуровневая схема регулирования

Качество зарядки аккумуляторной батареи зависит от эффективности работы регулятора напряжения. При неполной зарядке аккумулятор теряет емкость с большой скоростью, и впоследствии завести двигатель становится невозможно.

Трехуровневый регулятор напряжения

Двухуровневые модели имеют большой недостаток – разброс величины напряжения на выходе. Поэтому для повышения стабильности работы системы применяют трехуровневую систему регулировки, в состав которой входит тумблер (изменяет параметры системы).

Применение данного вида моделей позволяет более точно проводить диагностику и контролировать потенциал на выходе генератора, что важно для новых моделей среднего ценового уровня, где производители используют не всегда качественные механизмы.

Наиболее актуально применение данной системы в зимнее время года  в регионах с холодным климатом, когда от низких температур сильно снижается емкость АКБ. На смену механическим регуляторам пришли бесконтактные трехуровневые, более совершенные.

Схема и принцип работы схожи с двухуровневыми моделями за исключением того, что напряжение сначала поступает в блок обработки информации. При отклонении от рабочего значения подается звуковой сигнал (рассогласования). После этого сила электротока, поступающая на обмотку, меняется до рабочего значения.

Принцип установки

Допускается установка трехуровневых моделей в любой автомобиль самостоятельно при условии знания схемы подключения:

• Необходимо отсоединить щеточный узел, открутив болты.
• Полупроводниковый узел установить на корпусе авто, сделав необходимые крепления.
• Полупроводниковый узел устанавливается сначала на алюминиевый радиатор, т.к. требует эффективного охлаждения, а затем закрепляется на корпусе.

При отсутствии системы охлаждения регулирование будет происходить некорректно.

• После установки двух узлов необходимо обеспечить электрическую связь между ними проводами, обеспечив качественную изоляцию корпусов.

Поверхности необходимо покрыть изолирующим материалом, чтобы предотвратить замыкания на корпус. Для коммутации полупроводников следует предусмотреть переключатель.

Для установки конструкции необходим корпус. Обычно применяют пластик или алюминий, который обладает большей теплоотдачей, т.е. охлаждение будет происходить более эффективно.

Видео. Генератор в автомобиле

Регулятор напряжения в схеме автомобиля занимает одно из ключевых мест. Необходимо постоянно следить за состоянием прибора, своевременно проводить плановые осмотры, зачищать контакты (для предотвращения сбоев в работе). Т.к. деталь расположена в нижней, не защищенной от пыли и влаги, стороне моторного отсека, регулярно очищать поверхности от загрязнений.

При наличии внешних дефектов и повреждений не следует пользоваться таким устройствам, т.к. в этом случае возможен быстрый разряд аккумулятора либо полный выход из строя автомобильного генератора, а также электрической части автомобиля (из-за резкого повышения напряжения в бортовой сети).

Следует выбирать зарекомендовавшие себя марки, т.к. регулятор напряжения должен быть максимально стабильным, долговечным и надежным.

Оцените статью:

Принцип работы автомобильного генератора, схема

Генератор — один из главных элементов электрооборудования автомобиля, обеспечивающий одновременное питание потребителей и подзаряд аккумуляторной батареи.

Принцип действия устройства построен на превращении механической энергии, которая поступает от мотора, в напряжение.

В комплексе с регулятором напряжения узел называется генераторной установкой.

В современных автомобилях предусмотрен агрегат переменного тока, в полной мере удовлетворяющий всем заявленным требованиям.

Устройство генератора

Элементы источника переменного тока спрятаны в одном корпусе, который также является основой для статорной обмотки.

В процессе изготовления кожуха применяются легкие сплавы (чаще всего алюминия и дюрали), а для охлаждения предусмотрены отверстия, обеспечивающие своевременный отвод тепла от обмотки.

В передней и задней части кожуха предусмотрены подшипники, к которым и крепится ротор — главный элемент источника питания.

В кожухе помещаются почти все элементы устройства. При этом сам корпус состоит из двух крышек, расположенных с левой и с правой стороны — около приводного вала и контрольных колец соответственно.

Две крышки объединяются между собой с помощью специальных болтов, изготовленных из алюминиевого сплава. Этот металл отличается незначительной массой и способностью рассеивать тепло.

Не менее важную роль играет щеточный узел, передающий напряжение на контактные кольца и обеспечивающий работу узла.

Изделие состоит из пары графитных щеток, двух пружин и щеткодержателя.

Также уделим внимание элементам, расположенным внутри кожуха:

• Ротор — стальной элемент, имеющий одну обмотку и, по сути, представляющий собой электромагнит. Ротор находится на валу, а сверху обмотки установлены втулки клювообразной формы. Ток подается с помощью медных колец, которые расположены на валу и объединены с обмоткой через специальные щетки.
• Обмотка — устройство, изготовленное из медной проволоки и закрепленное в пазы сердечника. Сам сердечник выполнен в форме окружности и изготавливается с применением специального материала, обладающего улучшенными магнитными качествами. В электротехнике металл носит название «трансформаторное железо». У статора есть три обмотки, связанные между собой и объединенные в звезду или треугольник. В точке объединения установлен диодный мост, обеспечивающий выпрямление напряжения. Обмотка изготовлена из специальной проволоки, имеющей двойную термоустойчивую изоляцию, покрытую специальным лаком.
• Реле-регулятор — ключевой элемент установки, обеспечивающий стабильное напряжение на выходе устройства. Монтаж регулятора может производиться в кожухе генератора или снаружи. В первом случае он находится возле графитных щеток, а во втором — там, где щетки крепятся к щеткодержателю (но в разных моделях авто монтаж может осуществляться по-разному). Ниже представлены реле-регуляторы с щеточным узлом.
• Выпрямительный мост — элемент, предназначенный для преобразования переменного тока на выходе статора в постоянное напряжение. Выпрямитель состоит из трех пар диодов, которые установлены на токопроводящем основании и попарно объединяются друг с дружкой. В среде автовладельцев и мастеров СТО диодный мост часто называется «подковой» из-за схожести с этим предметом.

Какие требования предъявляются к автомобильному генератору?

К генераторной установке автомобиля выдвигается ряд требований:

• Напряжение на выходе устройства и, соответственно, в бортовой сети должно поддерживаться в определенном диапазоне, вне зависимости от нагрузки или частоты вращения коленвала.
• Выходные параметры должны иметь такие показатели, чтобы в любом из режимов работы машины АКБ получала достаточное напряжение заряда.

При этом каждый автовладелец должен особое внимание уделять уровню и стабильности напряжения на выходе. Это требование вызвано тем, что аккумулятор чувствителен к подобным изменениям.

Например, в случае снижения напряжения ниже нормы АКБ не заряжается до необходимого уровня. В итоге возможны проблемы в процессе пуска мотора.

В обратной ситуации, когда установка выдает повышенное напряжение, аккумулятор перезаряжается и быстрее ломается.

Полезно почитать: Взорвался аккумулятор, причины и что делать.

Принцип работы автомобильного генератора, особенности схемы

Принцип действия генераторного узла построен на эффекте электромагнитной индукции.

В случае прохождения магнитного потока через катушку и его изменения, на выводах появляется и меняется напряжение (в зависимости от скорости изменения потока). Аналогичным образом работает и обратный процесс.

Так, для получения магнитного потока требуется подать на катушку напряжение.

Выходит, что для создания переменного напряжения требуются две составляющие:

• Катушка (именно с нее снимается напряжение).
• Источник магнитного поля.

Не менее важным элементом, как отмечалось выше, является ротор, выступающий в роли источника магнитного поля.

У полюсной системы узла присутствует остаточный магнитный поток (даже при отсутствии тока в обмотке).

Этот параметр небольшой, поэтому способен вызвать самовозбуждение только на повышенных оборотах. По этой причине по обмотке ротора пропускают сначала небольшой ток, обеспечивающий намагничивание устройства.

Упомянутая выше цепочка подразумевает прохождение тока от АКБ через лампочку контроля.

Главный параметр здесь — сила тока, которая быть в пределах нормы. Если ток будет завышенным, аккумулятор быстро разрядится, а если заниженным — возрастет риск возбуждения генератора на ХХ мотора (холостых оборотах).

С учетом этих параметров подбирается и мощность лампочки, которая должна составлять 2-3 Вт.

Как только напряжение достигает требуемого параметра, лампочка гаснет, а обмотки возбуждения питаются от самого автомобильного генератора. При этом источник питания переходит в режим самовозбуждения.

Снятие напряжения производится со статорной обмотки, которая выполнена в трехфазном исполнении.

Узел состоит 3-х индивидуальных (фазных) обмоток, намотанных по определенному принципу на магнитопроводе.

Токи и напряжения в обмотках смещены между собой на 120 градусов. При этом сами обмотки могут собираться в двух вариантах — «звездой» или «треугольником».

Если выбрана схема «треугольник», фазные токи в 3-х отмотках будут в 1,73 раза меньше, чем общий ток, отдаваемый генераторной установкой.

Вот почему в автомобильных генераторах большой мощности чаще всего применяется схема «треугольника».

Это как раз объясняется меньшими токами, благодаря которым удается намотать обмотку проводом меньшего сечения.

Такой же провод можно использовать и в соединениях типа «звезда».

Чтобы созданный магнитный поток шел по назначению, и направлялся к статорной обмотке, катушки находятся в специальных пазах магнитопровода.

Из-за появления магнитного поля в обмотках и в статорном магнитопроводе, появляются вихревые токи.

Действие последних приводит к нагреву статора и снижению мощности генератора. Для уменьшения этого эффекта при изготовлении магнитопровода применяются стальные пластины.

Выработанное напряжение поступает в бортовую сеть через группу диодов (выпрямительный мост), о котором упоминалось выше.

После открытия диоды не создают сопротивления, и дают току беспрепятственно проходить в бортовую сеть.

Но при обратном напряжении I не пропускается. Фактически, остается только положительная полуволна.

Некоторые производители автомобилей для защиты электроники меняют диоды на стабилитроны.

Главной особенностью деталей является способность не пропускать ток до определенного параметра напряжения (25-30 Вольт).

После прохождения этого предела стабилитрон «пробивается» и пропускает обратный ток. При этом напряжение на «плюсовом» проводе генератора остается неизменным, что не несет риски для устройства.

К слову, способность стабилитрона поддерживать на выводах постоянное U даже после «пробоя» применяется в регуляторах.

В результате после прохождения диодного моста (стабилитронов) напряжение выпрямляется, становится постоянным.

У многих типов генераторных установок обмотка возбуждения имеет свой выпрямитель, собранный из 3-х диодов.

Благодаря такому подключению, протекание тока разряда от АКБ исключено.

Диоды, относящиеся к обмотке возбуждения, работают по аналогичному принципу и питают обмотку постоянным напряжением.

Здесь выпрямительное устройство состоит из шести диодов, три их которых являются отрицательными.

В процессе работы генератора ток возбуждения ниже параметра, который отдает автомобильный генератор.

Следовательно, для выпрямления тока на обмотке возбуждения достаточно диодов с номинальным током до двух Ампер.

Для сравнения силовые выпрямители имеют номинальный ток до 20-25 Ампер. Если требуется увеличить мощность генератора, ставится еще одно плечо с диодами.

Режимы работы

Чтобы разобраться в особенностях функционирования автомобильного генератора, важно понять особенности каждого из режимов:

• В процессе пуска двигателя главным потребителем электрической энергии выступает стартер. Особенностью режима является создание повышенной нагрузки, что приводит к уменьшению напряжения на выходе АКБ. Как следствие, потребители берут ток только с аккумулятора. Вот почему при таком режиме батарея разряжается с наибольшей активностью.
• После завода двигателя автомобильный генератор переходит в режим источника питания. С этого момента устройство дает ток, который необходим для питания нагрузки в автомобиле и подзаряда АКБ. Как только аккумулятор набирает требуемую емкость, уровень зарядного тока снижается. При этом генератор продолжает играть роль главного источника питания.
• После подключения мощной нагрузки, например, кондиционера, обогрева салона и прочих, скорость вращения ротора замедляется. В этом случае автомобильный генератор уже не способен покрыть потребности автомобиля в токе. Часть нагрузки перекладывается на АКБ, который работает в параллель с источником питания и начинает постепенно разряжаться.

Регулятор напряжения — функции, типы, контрольная лампа

Ключевым элементом генераторной установки является регулятор напряжения — устройство, поддерживающее безопасный уровень U на выходе статора.

Такие изделия бывают двух типов:

• Гибридные — регуляторы, электрическая схема которых включает в себя как электронные приборы, так и радиодетали.
• Интегральные — устройства, в основе которых лежит тонкопленочная микроэлектронная технология. В современных автомобилях наибольшее распространение получил именно этот вариант.

Не менее важный элемент — контрольная лампа, смонтированная на приборной панели, по которой можно делать вывод о наличии проблем с регулятором.

Зажигание лампочки в момент пуска мотора должно быть кратковременным. Если же она горит постоянно (когда генераторная установка в работе), это свидетельствует о поломке регулятора или самого узла, а также необходимости ремонта.

Тонкости крепления

Фиксация генераторной установки производится при помощи специального кронштейна и болтового соединения.

Сам узел крепится в передней части двигателя, благодаря специальным лапам и проушинам.

Если на автомобильном генераторе предусмотрены специальные лапы, последние находятся на крышках мотора.

В случае применения только одной фиксирующей лапы, последняя ставится только на передней крышке.

В лапе, установленной в задней части, как правило, предусмотрено отверстие с установленной в нем дистанционной втулкой.

Задача последней заключается в устранении зазора, созданного между упором и креплением.

Крепление генератора Audi A8.

А так агрегат крепиться на ВАЗ 21124.

Неисправности генератора и способы их устранения

Электрооборудование автомобиля имеет свойство ломаться. При этом наибольшие проблемы возникают с АКБ и генератором.

В случае выхода из строя любого из этих элементов эксплуатация ТС в нормальном режиме работы становится невозможной или же авто оказывается вовсе обездвиженным.

Все поломки генератора условно делятся на две категории:

• Механические. В этом случае проблемы возникают целостностью корпуса, пружин, ременным приводом и прочими элементами, которые не связаны с электрической составляющей.
• Электрические. Сюда относятся неисправности диодного моста, износ щеток, замыкание в обмотках, поломки реле регулятора и прочие.

Теперь рассмотрим список неисправностей и симптомы более подробно.

1. На выходе недостаточный уровень зарядного тока:

• Пробуксовка приводного ремня. Решение — натянуть ремень и проверить подшипники на факт исправности, симптомы – свист ремня генератора.
• Зависание щеток. Для начала стоит вычистить щеткодержатель и щетки от загрязнений и убедиться в достаточности усилия.
• Обрыв цепочки возбуждения, подгорание контактных колес. Первая проблема решается путем поиска и устранения обрыва, а вторая — посредством зачистки и проточки контактных колец (если это требуется).
• Выход из строя регулятора напряжения.
• Задевание ротором статорного полюса.
• Обрыв цепочки, объединяющий генератор и АКБ.

2. Вторая ситуация.

Когда автомобильный генератор выдает необходимый уровень тока, но АКБ все равно не заряжается.

Причины могут быть разными:

• Низкое качество протяжки контакта «массы» между регулятором и основным узлом. В этом случае проверьте качество контактного соединения.
• Выход из строя реле напряжения — проверьте и поменяйте его.
• Износились или зависли щетки — замените или очистите от грязи.
• Сработало защитное реле регулятора из-за наличия замыкания на «массу». Решение — отыскать место повреждения и убрать проблему.
• Прочие причины — замасливание контактов, поломка регулятора напряжения, витковое замыкание в обмотках статора, плохое натяжение ремня.

3. Генератор работает, но издает повышенный шум.

Вероятные неисправности:

• Замыкание между витками статора.
• Износ места для посадки подшипника.
• Послабление шкивной гайки.
• Разрушение подшипника.

Ремонт генератора автомобиля всегда должен начинаться с точной диагностики проблемы, после чего причина устраняется путем профилактических мер или замены вышедшего из строя узла.

Рекомендации по замене

Практика эксплуатации показывает, что поменять автомобильный генератор несложно, но для решения задачи требуется соблюдать ряд правил:

• Новое устройство должно иметь аналогичные токоскоростные параметры, как и у заводского узла.
• Энергетические показатели должны быть идентичными.
• Передаточные числа у старого и нового источника питания должны совпадать.
• Устанавливаемый узел должен подходить по размерам и с легкостью крепится к мотору.
• Схемы нового и старого автомобильного генератора должны быть одинаковыми.

Учтите, что устройства, смонтированные на автомобилях зарубежного производства, фиксируются не так, как отечественного, к примеру, как на генератор TOYOTA COROLLA и Лада Гранта .Следовательно, если менять иностранный агрегат изделием отечественного производства, придется установить новое крепление.

Полезные советы в помощь

В завершение рассказа об автомобильных генераторах стоит выделить ряд советов, что необходимо, а чего нельзя делать автовладельцам в процессе эксплуатации.

Главный момент — установка, в процессе которой важно с предельным вниманием подойти к подключению полярности.

Если ошибиться в этом вопросе, выпрямительное устройство поломается и возрастает риск возгорания.

Аналогичную опасность несет и пуск двигателя при некорректно подключенных проводах.

Чтобы избежать проблем в процессе эксплуатации, стоит придерживаться ряда правил:

• Следите за чистотой контактов и контролируйте исправность электрической проводки автомобиля. Отдельное внимание уделите надежности соединения. В случае применения плохих контактных проводов уровень бортового напряжения выйдет за допустимый предел.
• Следите за натяжкой генератора. В случае слабого натяжения источник питания не сможет выполнять поставленные задачи. Если же перетянуть ремень, это чревато быстрым износом подшипников.
• Отбрасывайте провода от генератора и АКБ при выполнении электросварочных работ.
• Если контрольная лампочка загорается и продолжает гореть после пуска мотора, выясните и устраните причину.

Отдельное внимание стоит уделить реле-регулятору, а также проверке напряжения на выходе источника питания. В режиме заряда этот параметр должен быть на уровне 13,9-14,5 Вольт.

Кроме того, время от времени проверяйте износ и достаточность усилия щеток генератора, состояние подшипников и контактных колец.

Высота щеток должна измеряться при демонтированном держателе. Если последний износился до 8-10 мм, требуется замена.

Что касается усилия пружин, удерживающих щетки, оно должно быть на уровне 4,2 Н (для ВАЗ). При этом осматривайте контактные кольца — на них не должно быть следов масла.

Также автовладелец должен запомнить и ряд запретов, а именно:

• Не оставляйте машину с подключенной АКБ, если имеются подозрения поломки диодного моста. В противном случае аккумулятор быстро разрядится, и возрастает риск воспламенения проводки.
• Не проверяйте правильность работы генератора путем перемыкания его выводов или отключения АКБ при работающем двигателе. В этом случае возможна поломка электронных элементов, бортового компьютера или регулятора напряжения.
• Не допускайте попадания технических жидкостей на генератор.
• Не оставляйте включенным узел в случае, если клеммы АКБ были сняты. В противном случае это может привести к поломке регулятора напряжения и электрооборудования авто.
• Своевременно проводите замену ремня генератора.

Зная особенности работы генератора, нюансы его конструкции, основные неисправности и тонкости ремонта, можно избежать многих проблем с проводкой и АКБ.

Помните, что генератор — сложный узел, требующий особого подхода к эксплуатации.

Важно постоянно следить за ним, своевременно проводить профилактические мероприятия и замену деталей (при наличии такой необходимости).

При таком подходе источник питания и сам автомобиль прослужат очень долго.

Как работает регулятор напряжения генератора автомобиля

Здравствуйте любители авторемонта. Сегодня поговорим о том, как устроен и работает электронный регулятор напряжения генератора автомобиля, что это такое и зачем он нужен в автомобиле.

Назначение регулятора напряжения в генераторе автомобиля

Как известно эта диковенная вещица находится в генераторе автомобиля или где то рядом с генератором в зависимости от конструкции автомобили (или генератора).

В статье «Как устроен автомобильный генератор и принцип его работы» вы узнаете, что из себя представляет генератор автомобиля и где в нем находится регулятор напряжения.

Регулятор напряжения в автомобиле выполняет одну единственную задачу – регулирует выходное напряжение генератора. Иными словами он пытается держать это напряжение равным 14,2 – 14,4 Вольт.

Когда двигатель автомобиля работает на холостом ходу, ротор генератора вращается с минимальной скоростью и фактически находится на грани срыва (возбуждение пропадает из за нехватки оборотов, зарядка АКБ прекращается, генератор перестает работать), а напряжение должно быть равным 14,4 вольт.

Подобная ситуация происходит и при больших оборотах двигателя, только с точностью  да наоборот, ротор генератора вращается быстро, а напряжение на его выходе возрастает до больших величин.

Вот именно в обуздании этих двух прямо противоположных явлениях и заключается принцип работы регулятора напряжения генератора автомобиля.

Только благодаря этому регулятору в электрооборудовании автомобиля поддерживается постоянное напряжение 14,4 Вольта.

Как работает регулятор напряжения генератора автомобиля

Когда ротор генератора начал вращаться на щеточный механизм подается напряжение (напряжение бортовой сети 12,6 вольт), чего достаточно для возбуждения обмотки статора генератора.

Обмотка статора за счет электромагнитных сил начинает выдавать повышенное переменное напряжение на диоды генератора, которые переменное напряжение  преобразуют в постоянное.

И вот это повышенное напряжение идет в электрооборудование автомобиля, и одновременно на регулятор напряжения генератора автомобиля, который его тут же сбрасывает на нужную величину по средствам внутренней электронной схемы.

Переключения регулятора напряжения происходят с большой частотой, поэтому обычным прибором его не зафиксировать.

Рекомендую так же посмотреть не менее интересную статью «Как самому повысить напряжение на генераторе своего автомобиля».

Вот и разобрались в принципе работы электронного реле регулятора генератора автомобиля. Если у кого-то остались вопросы, задавайте.

C уважением автор блога: Doctor Shmi

Как подключить реле регулятора напряжения. Устройство и принцип работы регуляторов напряжения

Для правильной работы требуется регулировка напряжения автомобильного генератора. Благодаря устройству потенциал сохраняется в рабочем диапазоне.

Общий вид автомобильного генератора

Важно знать об устройстве, принципе работы, диагностике, ремонте и замене. регулятор напряжения в машине.Это позволит избежать ряда негативных ситуаций на дороге, таких как не запуск двигателя, сгорание проводки автомобиля.

Конструкция генератора

Независимо от марки и модели автомобиля, типа автомобильного генератора в конструкцию всегда входит регулятор напряжения, что позволяет ему сохранять работоспособность независимо от частоты вращения ротора. Регулировка осуществляется изменением силы электрического тока на обмотке ротора.

Генераторные узлы (схема):

• Статор (корпус) — неподвижная часть автомобильного генератора.
• Обмоток три, они соединены в одну звезду, которая образует трехфазное переменное напряжение.
• Ротор, на лопастях которого сформировано магнитное поле, и ЭДС.
• Трехфазный выпрямитель — полупроводниковые диоды, преобразующие напряжение. Одна сторона диодов токопроводящая, другая — с изолированной поверхностью.
• Устройство автоматического регулирования напряжения.

Ротор автомобильного генератора

Три обмотки позволяют значительно снизить пульсации из-за перекрытия фаз между ними.

Принцип работы генератора

При движении ротора возникает ЭДС на выходе автомобильного генератора, который напрямую подключен к аккумуляторной батарее. Через регулировку он передается на обмотку возбуждения статора. По мере увеличения скорости ротора напряжение начинает меняться.

Напряжение на обмотке присутствует всегда.

Для стабилизации значения напряжения установлено реле регулятора напряжения, где происходит обработка, сравнение (в аналитическом блоке) входного сигнала.В случае отклонения от нормы блок управления подает сигнал на исполнительный механизм, где ток уменьшается. После этого напряжение на выходе автомобильного генератора стабилизируется. Если ток слишком низкий, регулятор увеличивает выходное напряжение.

Принцип работы регулятора напряжения

Для повышения надежности регуляторов выполняем упрощенную схему. Он включает в себя несколько устройств: сравнения сигналов, контроля, настройки и специальные датчики.

Готовая схема состоит из двух основных элементов:

• Регулятор. Устройство, позволяющее регулировать и контролировать напряжение. Он выполнен в двух вариантах — аналоговом (механическом) и цифровом (электронном).
• Графитовые щетки для соединения с полупроводниковыми элементами. Предназначен для передачи напряжения на ротор автомобильного генератора.

Графитовые щетки передают напряжение на ротор автомобильного генератора

Современные устройства имеют микропроцессорную базу.

Двухуровневая схема регулирования

В состав входят три основных элемента: генератор, аккумулятор, выпрямитель. Внутри устройства находится магнит, обмотка которого подключена к контроллеру. В качестве установочных устройств используются металлические пружины, а рычаги сравнения — подвижные. Контактная группа используется как измерительный прибор, а постоянное сопротивление как устройство контроля.

Регулятор напряжения двухступенчатый

Принцип двухуровневого регулятора

При сравнении сигналов напряжения и электромагнитного поля.Пружина используется в качестве устройства сравнения, которое воздействует на плечо рычага. Магнитное поле действует на рычаг в нескольких направлениях (закрывается, открывается, остается неизменным), после чего схема регулятора действует в зависимости от величины напряжения.

При выходе сигнала из рабочего диапазона в большую сторону контакты размыкаются.

В цепь подключено постоянное напряжение.

В этом случае на обмотку подается меньший ток и напряжение стабилизируется.Если контакт сначала замыкается, что указывает на низкое напряжение, ток увеличивается, и генератор продолжает нормально работать.

Недостатки механических моделей:

• быстрый износ деталей;
• Применение электромагнитных реле.

Электронные регуляторы

Они работают аналогично аналоговым моделям, за исключением того, что механические элементы заменены цифровыми датчиками. Вместо классических электромагнитных реле — тиристоры, симисторы, транзисторы и т. Д.используются. Чувствительный элемент представляет собой систему постоянных резисторов, установленных на делителе напряжения.

Схема электронного контроллера

Принцип работы следующий: при подаче питания на тиристоры сравниваются выходные сигналы. В зависимости от полученных данных исполнительный орган при необходимости замыкает или размыкает, включая в цепь дополнительное сопротивление.

Преимущества электронных моделей:

• высокая точность регулировки;
• регулятор установлен в едином блоке со щетками, что экономит место, упрощает диагностику, ремонт и замену оборудования;
• повышенной надежности и долговечности;
• более точная настройка устройства;
В качестве выпрямителей используются полупроводниковые диоды
• , обеспечивающие стабильность выходного напряжения;
Управляющий элемент
• выполнен в виде стабилитрона.

Для новых моделей автомобилей целесообразно использовать более совершенные системы регулирования в связи с более сложным техническим устройством.

Снятие регулятора напряжения

Для снятия регулятора с задней крышки автомобильного генератора необходима отвертка (крестообразная или плоская). Сам осциллятор и ремень снимать не нужно.

Снять конструкцию можно только после отключения АКБ. Далее необходимо отсоединить провод от автомобильного генератора, открутив болты крепления.

Основные причины неисправностей автогенератора:

• стирать угольные щетки;
• пробой полупроводниковых элементов изоляции.

Проверка работоспособности регулятора

Практически на всех моделях автореле регулятор диагностируется аналогично. Для диагностики потребуется источник постоянного напряжения (аккумулятор, батарейки), лампа на 12 В или вольтметр.

Контакт «минус» подключается к пластине прибора, «плюс» — к разъему реле регулятора.

После снятия регулятора с корпуса необходимо проверить работоспособность щеток. Если их длина меньше 5 мм, необходимо заменить щеточный блок.

Лампа накаливания должна быть включена в схему между парой щеток:

• погасание лампочки при увеличении напряжения свидетельствует о исправности прибора;
• Постоянное свечение лампочки при изменении параметров указывает на неисправность регулятора напряжения.

Пайка новых щеток не принесет результата, т.к. существенно снизится надежность конструкции. Недопустимо использовать для тестирования светодиодной продукции, так как проведение диагностики по этой схеме не даст реальных результатов.

Чек без снятия напряжения

Состоит в измерении бортового напряжения в автомобиле. Наличие скачков в сети определяется также по миганию ламп во время поездки. Для проверки понадобится мультиметр (или обычная лампа накаливания).Мультиметр позволяет получить более точные результаты.

Процедура:

1. Запустите двигатель, включите фары.
2. Присоедините измерительное устройство как использованное.
3. Рабочее напряжение находится в диапазоне 12..14,8 В. При превышении напряжения в течение заданного интервала регулятор напряжения считается неисправным.

Испытание под напряжением не определяет состояние узла щетки. Перенапряжение может быть связано с ослаблением или окислением контактов.

Происходит улучшение работы систем регулирования в автомобилях. Для современных автомобилей нет смысла использовать двухуровневое регулирование. Более продвинутые системы имеют 2 или более резистора. В новых моделях вместо традиционного дополнительного сопротивления использован принцип увеличения частоты срабатывания электронного ключа.

Наряду с классической, применена следящая система автоматического управления, в которой отсутствует электромагнитное реле.

Самый распространенный метод — это трехуровневая схема частотной модуляции подстройки управляющих логических элементов.

Трехуровневая схема регулирования

Качество зарядки аккумулятора зависит от КПД регулятора напряжения. При неполной зарядке аккумулятор теряет емкость на высоких оборотах, и впоследствии запуск двигателя становится невозможным.

Трехуровневый регулятор напряжения

Двухуровневые модели имеют большой недостаток — вариацию выходного напряжения. Поэтому для повышения устойчивости системы используется трехуровневая система регулировки, в которую входит тумблер (изменяет параметры системы).

Использование данного типа моделей позволяет более точно диагностировать и контролировать потенциал на выходе генератора, что важно для новых моделей среднего ценового уровня, где производители используют не всегда качественные механизмы.

Наиболее актуально применение этой системы в зимнее время года в регионах с холодным климатом, когда емкость аккумулятора сильно снижается из-за низких температур. На смену механическим регуляторам пришли бесконтактные трехуровневые, более совершенные.

Схема и принцип работы аналогичны двухуровневым моделям, за исключением того, что напряжение сначала поступает в блок обработки информации. В случае отклонения от рабочего значения подается звуковой сигнал (несоответствие). После этого мощность электрического тока, подаваемого на обмотку, изменяется до рабочего значения.

Принцип установки

Допускается самостоятельная установка трехуровневых моделей в любой автомобиль при условии известной схемы подключения:

• Необходимо отсоединить щеточный узел, открутив болты.
• Блок полупроводников для установки на кузов автомобиля с изготовлением необходимых крепежных элементов.
• Полупроводниковая сборка устанавливается сначала на алюминиевый радиатор, т.к. требует эффективного охлаждения, а затем крепится к корпусу.

При отсутствии системы охлаждения регулирование будет некорректным.

• После установки двух узлов необходимо обеспечить электрическое соединение между проводами, обеспечив качественную изоляцию корпусов.

Поверхности должны быть покрыты изоляционным материалом для предотвращения короткого замыкания на корпус.Для переключения полупроводников следует предусмотреть переключатель.

Для установки конструкции необходим корпус. Обычно используется пластик или алюминий, которые обладают большей теплоотдачей, т.е. охлаждение будет происходить эффективнее.

Видео. Генератор в машине

Стабилизатор напряжения в цепи автомобиля занимает одно из ключевых мест. Необходимо постоянно следить за состоянием прибора, своевременно проводить плановые проверки, чистить контакты (для предотвращения неисправностей).Поскольку деталь расположена в нижней, не защищенной от пыли и влаги, стороне моторного отсека, регулярно очищайте поверхность от грязи.

При наличии внешних дефектов и повреждений не используйте такие устройства, так как в этом случае может быстро разрядиться аккумулятор или полный выход из строя автомобильного генератора, а также электрической части автомобиля (из-за резкого увеличения по напряжению в бортовой сети).

Одним из важнейших условий, обеспечивающих правильную работу электроустановок, является постоянство напряжения электрогенераторов.

В установках постоянного тока достаточную степень постоянства напряжения обеспечивают составные генераторы. В установках переменного тока для поддержания постоянного напряжения необходимо прибегать к автоматическим регуляторам напряжения .

При сохранении постоянства скорости вращения генератора (для сохранения постоянства частоты) напряжение можно регулировать только изменением магнитного потока, т.е. ток возбуждения . На сегодняшний день наименее распространенный автоматический стабилизатор напряжения — угольный .Основная часть угольного регулятора — колонна угольных шайб, включенная в обмотку возбуждения возбудителя генератора.

Работа регулятора основана на том, что в колонне угольных шайб действует давление, различающееся в зависимости от силы сжатия. Чем больше прочность на сжатие углеродного столба, тем меньше его сопротивление; с уменьшением прочности на сжатие сопротивление колонны увеличивается.

Рис. 1. Принципиальная схема включения угольного автоматического регулятора напряжения

На рис.1 представлена ​​принципиальная схема включения угольного автоматического регулятора напряжения. В схему входят: угольный реостат 1, электромагнит с двумя обмотками 2 и 3 и пружина 5, создающая силу, противодействующую электромагниту.

Обмотка 2 электромагнита подключена к генератору напряжения G между фазами A и C через выпрямитель 6.

Обмотка 3 электромагнита подключена ко вторичной обмотке трансформатора 4, первичная обмотка которого запитана. возбудителем возбудителя B.

При нормальном напряжении генератора сила электромагнита уравновешивается силой натяжения пружины. При увеличении напряжения генератора сила электромагнита преодолевает натяжение пружины, якорь притягивается к сердечнику электромагнита и, поворачиваясь вокруг своей неподвижной оси, передает растягивающее усилие на углеродный столб через вертикальный стержень. .

Сила натяжения на угольных шайбах уменьшается, сопротивление столба увеличивается, напряжение возбудителя уменьшается, а значит, и напряжение генератора G.уменьшается.

При уменьшении напряжения генератора G сила втягивания электромагнита уменьшается, под действием натяжения пружины якорь вращается и усиливается сжатие угольного реостата.

Уменьшается сопротивление реостата, увеличивается ток возбуждения и увеличивается напряжение генератора.

Если бы только обмотка 2 была на электромагните, описанный процесс управления никогда бы не остановился, и напряжение генератора, однажды изменившееся под воздействием какой-либо внешней причины, продолжало бы колебаться под влиянием работы регулятора вокруг своего номинального значения. значение.

Назначение обмотки 3 — гасить эти колебания и останавливать их после нескольких циклов с уменьшающейся амплитудой.

При работе одиночного генератора это устройство (называемое компенсатором реактивной мощности ) следует исключить из схемы регулятора, так как его наличие вызывает увеличение провала напряжения на.

Изменяя значение сопротивления 3С, можно усилить или ослабить влияние обмотки 3, т.е., в конечном итоге, изменить время, в течение которого генератор достигает номинального напряжения.

Угольные регуляторы имеют ряд недостатков. Одним из наиболее значимых является небольшой срок службы угольных резисторов. В процессе эксплуатации углепромыватели, из которых набирается реостат, «стареют», сжимаются и изнашиваются. Из-за неравномерности этого явления, равенства электрических сопротивлений отдельных угольных столбов нарушаются, ток в столбах, имеющих минимальное сопротивление, увеличивается сверх допустимого. При этом отдельные шайбы перегреваются, становятся хрупкими и при их переменном сжатии или из-за вибрации и сотрясения сосуда трескаются или разваливаются.Иногда часть столба, работающая с перегрузом, полностью выгорает.

Кроме того, угольные регуляторы характеризуются небольшой быстродействием из-за наличия движущихся частей, имеющих определенную инерцию.

Более совершенный метод регулирования напряжения синхронных генераторов — это комплексное возбуждение.

Рис. 2. Принципиальная схема сборки возбудителя синхронного генератора

На рис. 2 — схематическая диаграмма компаундирования возбудителя синхронного генератора.Возбудитель В генератора G, помимо основной обмотки инициирования внепланового взрыва, имеет дополнительный ORD. Дополнительная обмотка возбуждения питается током, пропорциональным току нагрузки генератора, полученным от трансформатора тока CT через трансформатор напряжения PT и выпрямитель B.

По мере увеличения тока нагрузки напряжение генератора G падает. При этом увеличивается ток возбуждения в обмотке ОРД возбудителя, увеличивается его напряжение, увеличивается ток возбуждения генератора G, растет напряжение генератора.

Схема компаундирования настроена таким образом, чтобы напряжение генератора оставалось постоянным при изменении нагрузки с холостого хода на номинальное. Однако напряжение, помимо тока нагрузки, зависит еще и от коэффициента мощности последнего. Во избежание влияния переменного коэффициента мощности в схему компаундирования введен электромагнитный корректор.

Наилучшие результаты по поддержанию постоянного напряжения дают синхронные генераторы с самовозбуждением и саморегулированием напряжения.

Рис. 3. Принципиальная схема системы самовозбуждения и саморегулирования синхронного генератора

На рис. 3 — принципиальная схема системы самовозбуждения и саморегулирования синхронного генератора.

Неотъемлемой частью этой системы является специальный трехобмоточный трансформатор T. Обмотка I (обмотка напряжения) этого трансформатора подключена к клеммам статора генератора, и через нее протекает ток In, пропорциональный напряжению генератора: В = К1У.Действие этой обмотки аналогично действию параллельной обмотки возбуждения генераторов постоянного тока со смешанным возбуждением.

Обмотка II (ток) подключена к трансформатору тока главной цепи генератора, через нее проходит ток It = K2I, пропорциональный току нагрузки генератора. Назначение этой обмотки аналогично назначению последовательной обмотки генератора со смешанным возбуждением.

Обмотка III — вторичная обмотка трансформатора, ток в ней Ib равен геометрической сумме токов In и Iт.Этот ток, выпрямленный полупроводниковым выпрямителем B, питает обмотку возбуждения генератора OF.

Рассмотрим, как работает эта система. Когда ротор генератора вращается из-за наличия остаточного магнетизма в стали ротора, генератор вырабатывает некоторый начальный ток. Ток проходит через обмотку I трансформатора T. Сформированный в сердечнике трансформатора индуцирует вторичную обмотку Oe. d. в обмотке III и в ее цепи, а следовательно, и в обмотке ротора генератора будет течь ток.Ток ротора усиливает магнитное поле генератора, т.е. d. последняя будет увеличиваться, что, в свою очередь, вызовет увеличение тока в обмотке I трансформатора. Этот процесс продолжается до тех пор, пока напряжение на клеммах генератора не достигнет номинального значения. В будущем, когда генератор работает на холостом ходу и с постоянной частотой вращения, напряжение генератора будет оставаться постоянным.

Если в обмотке статора генератора появится ток нагрузки, он создаст магнитный поток реакции якоря, который ослабит магнитный поток ротора, в результате чего напряжение на выводах генератора должно уменьшиться.Однако этому будет противодействовать обмотка II трансформатора. Когда в нем появляется ток, пропорциональный току нагрузки, магнитный поток, создаваемый этим током в сердечнике трансформатора, вызовет увеличение e. d. вторичная обмотка и тем самым увеличивают ток в обмотке возбуждения генератора. Напряжение на выводах последнего повысится до такого же значения.

Таким образом, принцип работы синхронного генератора с самовозбуждением и саморегулированием напряжения аналогичен принципу работы генератора смешанного возбуждения постоянного тока.

Однако следует отметить, что напряжение, развиваемое синхронным генератором, зависит не только от его нагрузки, но и от величины коэффициента мощности. При уменьшении коэффициента мощности t, эл. По мере увеличения угла напряжение генератора уменьшается и для того, чтобы восстановить его до прежнего значения, необходимо увеличивать ток возбуждения.

Чтобы получить увеличение тока возбуждения, пропорциональное увеличению угла ψ, обмотка напряжения трансформатора T подключается не напрямую к выводам генератора, а через дроссель D.Величина индуктивного сопротивления дросселя выбирается таким образом, чтобы фазовый угол между напряжением генератора и током в обмотке I трансформатора был почти 90 °.

В этом случае схема геометрического сложения токов в обмотках трансформатора Т будет иметь вид, показанный на рис. четыре.

Рис. 4. Схема геометрического сложения токов в обмотках трансформатора

Легко убедиться, что по мере увеличения угла ψ1 до ψ2 результирующий ток возбуждения генератора также увеличивается, как показано на рис.4 и пунктирная линия.
Если фаза тока в обмотке I трансформатора Т совпала с фазой напряжения генератора (как показано на рис. 4b), то в этом случае при увеличении угла значение результирующего тока возбуждения будет снижаться.

Следует отметить еще одну особенность синхронных генераторов описанной системы по сравнению с генераторами, получающими возбуждение от машинного возбудителя и оснащенными автоматическими регуляторами напряжения.

Генераторы с возбудителем и автоматическим регулятором напряжения неизбежно имеют некоторую задержку восстановления напряжения.

Эта задержка вызвана следующими причинами.

1. Автоматический регулятор начинает работать только после подачи на регулятор уже измененного напряжения.
2. После того, как на регулятор поступит сигнал изменения напряжения, требуется некоторое время для срабатывания самого регулятора.
3. Возбудитель генератора из-за наличия электромагнитной инерции меняет свое напряжение, а значит, и напряжение генератора с некоторым замедлением.

В синхронных генераторах с самовозбуждением процесс регулирования напряжения начинается не после изменения напряжения, а одновременно с изменением тока статора, которое должно вызывать изменение напряжения.

Благодаря этой особенности системы, как абсолютное значение величины изменения напряжения генератора при резких колебаниях его нагрузки, так и время восстановления напряжения намного меньше, чем у генераторов с возбудителем и автоматическим регулятором напряжения.

Иногда в схемах самовозбуждения для облегчения начала процесса самовозбуждения включают установку конденсаторов, включенных в цепь дросселя, как показано на рис. 3 пунктирная линия.Емкость конденсаторов выбирается так, чтобы в их цепи возникал резонанс напряжения, тогда начальное напряжение на обмотке III трансформатора Т резко возрастает и генератор уверенно возбуждается. Помимо установки конденсаторов, с той же целью используются и другие методы.

В качестве примера конкретных генераторов, выпускаемых промышленностью, рассмотрим схему самовозбуждения и саморегулирования отечественных синхронных генераторов серии MCC (рис. 5).

Рис.5. Схема самовозбуждения и саморегулирования синхронных генераторов серии MCC

.
В этих генераторах, как и в приведенной выше схеме, применен трансформатор с тремя обмотками: напряжение I, ток II и результирующий III. Требуемый фазовый сдвиг тока в обмотке I относительно напряжения генератора осуществляется с помощью расположенного в трансформаторе магнитного шунта, в результате чего отпадает необходимость в отдельном дросселе. Новым элементом в этой схеме является дроссель D.Этот дроссель служит для ручной регулировки напряжения генератора в пределах ± 5% от номинального напряжения. На дросселе помимо основных обмоток размещены две дополнительные а и б. Обмотка a питается постоянным током от выпрямителя B3, подключенного к обмотке напряжения трансформатора T.

С помощью регулировочного реостата P1 можно изменять величину тока в обмотке a. Изменение тока в этой обмотке вызывает изменение магнитного потока в сердечнике дросселя и, как следствие, изменение его реактивного сопротивления.При изменении тока в катушке индуктивности одновременно изменяется ток, протекающий на выпрямитель B1, а значит, и ток возбуждения генератора.

Обмотка В используется при параллельной работе генераторов разной мощности, а также для поддержания постоянного напряжения генератора при колебаниях его частоты.

Для обеспечения начального самовозбуждения генераторов серии MCC используется небольшой встроенный вспомогательный генератор переменного тока с постоянными магнитами. Этот генератор подключен к обмотке возбуждения основного генератора через его выпрямитель B2.Через этот выпрямитель получается начальный ток возбуждения обмотки ротора генератора. Позже, когда срабатывает основной выпрямитель B1, вспомогательный генератор возбуждения автоматически исключается из схемы, так как его выпрямитель B2 будет заблокирован более высоким выпрямителем напряжения B1.

Элементы системы самовозбуждения и саморегулирования генераторов серии MCC выполнены в виде независимых блоков, расположенных отдельно от генератора.

Введение

Целью является изучение конструкции и диагностических параметров регуляторов напряжения.

1. Рассмотрим конструкцию регуляторов напряжения.

2. Изучить порядок подключения генератора и регулятора напряжения к установке.

3. Снять диагностические параметры регулятора напряжения согласно порядку лабораторных работ.

4. Оценить полученные результаты.

5. Сделать отчет о проделанной работе.

Теория

Принцип работы регулятора напряжения

Регулятор напряжения поддерживает напряжение бортовой сети в заданных пределах во всех режимах работы — при изменении частоты вращения ротора генератора, электрической нагрузки, температуры окружающей среды.Кроме того, он может выполнять дополнительные функции — защищать элементы генераторной установки от аварийной работы и перегрузок, автоматически включать питание генераторной установки или обмотки возбуждения в бортовую сеть.

По своей конструкции регуляторы делятся на бесконтактные транзисторные, контактно-транзисторные и вибрационные (реле-регуляторы). Разновидности бесконтактных транзисторных регуляторов представляют собой интегральные регуляторы, выполненные по специальной гибридной технологии, или монолитные — на монокристалле кремния.Несмотря на столь разнообразную конструкцию, все регуляторы работают по единому принципу.

Напряжение генератора зависит от трех факторов — скорости вращения его ротора, силы тока нагрузки и величины магнитного потока, создаваемого обмоткой возбуждения, который зависит от силы тока в этой обмотке. Любой регулятор напряжения содержит:

· Чувствительный элемент, воспринимающий напряжение генератора (обычно это делитель напряжения на входе регулятора),

· Элемент сравнения, в котором напряжение генератора сравнивается с эталонным значением,

· Регулятор, изменяющий ток в обмотке возбуждения, если напряжение генератора отличается от эталонного значения.

В реальных регуляторах опорным значением может быть не обязательно напряжение, а любая физическая величина, достаточно стабильно сохраняющая свое значение, например сила натяжения пружины в регуляторах вибрации и на контактных транзисторах.

В транзисторных регуляторах опорным значением является напряжение стабилизации стабилитрона, на которое через делитель напряжения подается напряжение генератора. Контроль тока в обмотке возбуждения осуществляется электронным или электромагнитным реле.

Скорость ротора и нагрузка генератора меняются в зависимости от режима работы транспортного средства, и любой тип регулятора напряжения компенсирует влияние этого изменения на напряжение генератора, воздействуя на ток в обмотке возбуждения. В этом случае вибрационный или контактно-транзисторный регулятор включает и выключает резистор последовательно в цепь обмотки возбуждения (в двухступенчатых виброрегуляторах при работе на второй ступени он замыкает эту обмотку на массу), а Бесконтактный транзисторный регулятор напряжения периодически подключает и отключает обмотку возбуждения от силовой цепи.

В обоих случаях изменение тока возбуждения достигается за счет перераспределения времени пребывания переключающего элемента контроллера во включенном и выключенном состояниях.

Если ток возбуждения, например, для стабилизации напряжения, увеличить, то в вибрационном и контактно-транзисторном регуляторах время включения резистора уменьшается по сравнению со временем выключения, а в транзисторном регуляторе время включения обмотки возбуждения в силовой цепи увеличивается относительно времени ее выключения.

На рис. 2.1 показано влияние регулятора на ток в обмотке возбуждения для двух скоростей вращения ротора генератора n1 и n2, причем частота вращения n2 больше, чем n1.

При более высоких скоростях относительное время включения обмотки возбуждения в цепь питания транзисторным регулятором напряжения уменьшается, уменьшается среднее значение тока возбуждения и достигается стабилизация напряжения.

Рис. 2.1. Изменение тока в обмотке возбуждения

при разных оборотах ротора n (n2> n1)

твк и твикл — время нахождения реле во включенном и выключенном состояниях соответственно.

По мере увеличения нагрузки напряжение уменьшается, относительное время намотки увеличивается, средний ток увеличивается таким образом, что напряжение генераторной установки остается практически неизменным.

На рис. 2.2 представлены типовые регулировочные характеристики генераторной установки, показывающие, как изменяется ток в обмотке возбуждения при постоянном напряжении и изменении скорости вращения или тока нагрузки. Нижний предел частоты переключения регулятора 25-30 Гц.

Рис. 2.2. Зависимость напряжения и тока генератора в обмотке возбуждения от частоты вращения (а) и тока в нагрузке (в)

Фиг.5

Выходная цепь регулятора состоит из транзисторов Т1 и Т2, коммутируемых с помощью управляющего транзистора Т3. Роль чувствительного элемента в схеме выполняет стабилитрон D1, подключенный к входному высоковольтному делителю напряжения R1 и RT. Схема содержит цепочку обратной связи R4, C1.Термистор Rт, включенный во входную схему делителя, позволяет поддерживать контролируемое напряжение почти постоянным при изменении окружающей среды, тем самым создавая благоприятный режим зарядки аккумулятора. Конденсатор C2 служит для фильтрации входного напряжения транзистора T3. Резистор ROS введен для улучшения релейного эффекта схемы. Регулятор массы 25 г. Есть и другие разработки: японская компания Hitachi, немецкая компания Bosch.

Интегрированный регулятор напряжения отечественного производства R112A предназначен для работы со всеми генераторами Un = 14 В и встроен в щеткодержатель генератора (рис.5). Регулятор состоит из металлической основы, на которую наклеено интегральное регулирующее устройство и жесткие выводы. Когда напряжение генератора ниже заданного значения, стабилитрон D1 не пропускает ток, так как напряжение на нем меньше напряжения стабилизатора. В этом случае транзистор Т1 закрыт, так как потенциалы базы и эмиттера равны. В цепи, состоящей из резистора R5, диода D2 и резистора R6, ток течет от источников; база составного транзистора Т2 — Т3 оказывается под положительным потенциалом в цепи база — эмиттер транзистора Т2, тогда база — эмиттер транзистора Т3 будет напоминать управляющий ток, и составной транзистор открывается, подключая генератор цепь обмотки возбуждения с минусом источника тока.

Рис. 6 Схема интегрального регулятора напряжения

Цепь тока обмотки возбуждения: положительный вывод источников тока — переключатель 33 — зажим регулятора B — ОВГ — зажим регулятора «Ш» — переход коллектор-эмиттер Т1 и Т2 — отрицательный отвод источников. Когда напряжение генератора достигает заданного значения 13-15,5 В, происходит резкое уменьшение сопротивления стабилитрона D1, и управляющий ток начинает проходить через резистор R1, D1 и переход база-эмиттер T1: T1. открывается.Поскольку T1 включен параллельно цепи, состоящей из D2 и R6, то при очень малом сопротивлении перехода коллектор-эмиттер открытого T1 ток в цепях D2 и R6 резко падает, а значит, отрицательные потенциалы база и эмиттер Т2 — Т3 оказываются равными, а составной транзистор Т2 — Т3 закрывается. В этом случае цепь обмотки возбуждения прерывается, что приводит к снижению напряжения генератора.

Напряжение на стабилитроне тоже уменьшается и становится меньше напряжения стабилизации.Сопротивление стабилитрона увеличивается и ток через него не будет проходить и Т1 замыкается, а Т2 — Т3 открывается. Контур обратной связи C1 и R4 ускоряет открытие и закрытие. Когда T2 — T3 замыкается, положительный потенциал его коллектора повышается вдоль цепи R4 — C1 и перехода база — эмиттер T1, и импульс тока действует через R3, что способствует более быстрому открытию T1, что ускоряет закрытие T2 — Т3.

Таким образом, конденсатор C1 заряжен. При размыкании Т2 — Т3 С1 разряжается по цепи: С1 — R4 — коллектор — эмиттер Т2 — Т3 — корпус — резистор R3, а также эмиттер — база Т1 — С1, что способствует более быстрому замыканию Т1, а следовательно, и размыканию. Т2 — Т3.Когда составной транзистор заперт, ток в цепи обмотки возбуждения прерывается и индуцируется в обмотке ЭДС самоиндукции. Под действием этой ЭДС создается ток самоиндукции, который проходит через гасящий диод D3, предотвращая тем самым пробой T2 — T3.

Конденсатор C2 действует как фильтр. Интегральный стабилизатор JA120 работает с генератором G373 с номинальным напряжением 28 В, отличается значениями сопротивлений резисторов делителя напряжения, установкой двух последовательно включенных стабилитронов и схемой разводки в обмотке возбуждения питания. цепь питания.

Регулятор напряжения: коммутационное и установочное оборудование

Коммутационное и установочное оборудование автомобиля: переключатели и переключатели; электромагнитные реле и контакторы; съемные и соединительные панели. Основным узлом коммутационных аппаратов является контактная часть, которая в конструкции изделий первой группы является механической (ручной, пневматической и др.), А в конструкции второй группы — электромагнитным приводом. По схеме переключения переключатели и переключатели различаются количеством цепей переключения, количеством позиций, количеством выводов и исполнением привода — они клавишные, кнопочные, повторные и вытяжные.Основными параметрами выключателей и переключателей являются номинальное напряжение, номинальный ток, схема переключения, величина падения напряжения на контактах, ресурс по количеству циклов включения и выключения.

По функциям можно выбрать: главный выключатель; центральный выключатель света; многофункциональный подрулевой переключатель; выключатель стеклоочистителя; выключатель отопления; переключатель указателей поворота; выключатель стоп-сигнала; выключатель аварийной световой сигнализации; переключатель различных управляющих и исполнительных устройств. В схемах электрооборудования автомобилей все большее распространение получает реле.

Выключатель стартера; реле сигналов дальнего и ближнего света фар; электровентилятор в системе охлаждения двигателя; обогрев заднего стекла; обогреватель; диспенсеры для фар; отключение обмотки возбуждения генератора. В цепи управления контрольной лампой стояночного тормоза используются реле-прерыватели. Электромагнитные реле по конструкции делятся на три группы; обычный; малогабаритный; специальный.

По схеме переключения реле делятся на замыкающие, размыкающие и переключающие. Реле различаются режимом работы: долговременным и кратковременным.В сильноточных цепях с токами выше 50 А используются контакторы на 12 и 24 В. Разъемы и соединительные панели используются для крепления жгутов и электрооборудования, соединения тягача и прицепа, подключения внешнего источника питания, подключения переносного фонаря и т. Д.

Регулятор правки: основные неисправности и их устранение

Электрические неисправности, которые можно определить по показаниям устройств управления.

1. Амперметр показывает ток разряда при средней частоте вращения вала.Контрольная лампа заряда АКБ (ВАЗ) горит на полном огне. Это свидетельствует о неисправности устройств системы генератора, реле — регулятора или цепи зарядного тока, цепи возбуждения. Исправность цепей проверяют по наличию и величине напряжения от АКБ при неработающем двигателе. Для проверки цепи возбуждения генератора необходимо отсоединить провод от зажима «W» генератора и вместо разрыва цепи подключить вольтметр и включить зажигание.Отсутствие напряжения свидетельствует о разрыве цепи в цепи АВХ. При исправном генераторе, если амперметр показывает зарядный ток, это свидетельствует о неисправности регулятора напряжения. Отсутствие зарядного тока может быть при малом натяжении ремня приводного ротора генератора.

2. Амперметр постоянно регистрирует большой зарядный ток. Причиной нарушения может быть неисправность регулятора напряжения, пробой силового транзистора, короткое замыкание проводов между «+» и «W» генератора, увеличение сопротивления замка зажигания.При обнаружении неисправности, прежде чем выяснять причину, необходимо отсоединить провод от клеммы «W» генератора. Состояние цепи возбуждения для увеличения сопротивления можно определить по показанию вольтметра (10 В) между «+» и «W».

3. Амперметр показывает небольшой ток заряда при разряженном аккумуляторе и средней частоте вращения вала. Это может быть связано с неисправностью генератора или нарушением регулировки реле регулятора.Замкните клеммы «+» и «W» при выключенном регуляторе напряжения и наблюдайте за показаниями амперметра. Если амперметр показывает зарядный ток, это указывает на то, что реле регулятора не работает должным образом, а отсутствие зарядного тока указывает на неисправность генератора.

4. Стрелка амперметра колеблется, контрольная лампа заряда аккумулятора мигает на средней частоте вращения вала. Это возможно при периодических нарушениях в цепи зарядного тока и возбуждения генератора, а также при проскальзывании приводного ремня.Причиной периодических нарушений может стать плохой контакт между щетками и кольцами.

5. Основные неисправности генераторов:

• Плохой контакт между щетками и контактными кольцами ротора возникает, когда контактные кольца загрязнены и смазаны;
• обрыв обмотки возбуждения чаще всего происходит в местах пайки концов обмотки токосъемником;
• замыкание обмотки возбуждения на корпус ротора происходит при пробое изоляции обмотки;
• межвитковая цепь в катушке обмотки возбуждения;
• короткое замыкание обмотки статора на корпус при механическом или термическом повреждении изоляции;
• — межвитковое замыкание или обрыв в фазных обмотках статора; — плохой контакт между щетками и контактными кольцами ротора в результате загрязнения и смазывания контактных колец; — обрыв обмотки возбуждения чаще всего происходит в местах пайки концов обмотки токосъемником;
• — короткое замыкание обмотки возбуждения на корпус ротора происходит при разрушении изоляции обмотки.В этом случае генератор не развивает мощность

6. Основная неисправность выпрямителя: Пробой диодов выпрямительного блока из-за перегрева внешними токами или повышения напряжения генератора, механическое повреждение. В сломанном диоде сопротивление равно нулю и он проводит ток в обоих направлениях, что вызовет короткое замыкание фаз обмотки статора. Напряжение генератора снижается и аккумулятор не заряжается;

Защита от обратного тока — считывание информации об обратном токе

Обратный ток — еще одна угроза безопасности.В нормальных условиях распределение от источника питания передается по системе сборных шин к устройствам с взаимосвязью с регуляторами напряжения и блоками управления. В случае неисправности может возникнуть обратный ток.

Давайте узнаем об этом больше благодаря статье, которую нам любезно прислала наша участница Майл.

Когда у нас есть ситуация с обратным током, что-то не так с генератором постоянного тока. Итак, генератор выходит из строя, не может обеспечить электроэнергию и начинает потреблять ток, вместо того чтобы обеспечивать его.Очевидно, что в такой ситуации генератор становится нагрузкой для распределения электроэнергии.

В основном, существует два метода защиты: реле обратного тока и автоматический выключатель обратного тока.

Реле отключения обратного тока

Это реле используется как часть регулятора напряжения, и вы можете увидеть его на Рисунке 1. Реле обратного тока в большинстве случаев встроено в трехуровневый регулятор вместе с регулятором напряжения и ограничителем тока.Цель состоит в том, чтобы предотвратить ток от батареи и питания генератора. Реле состоит из двух катушек на одном сердечнике и подпружиненного якоря.

Имеются две катушки: одна для напряжения, подключенного параллельно генератору, а другая — для тока, подключенного последовательно с генератором. Очевидно, катушка напряжения находится под напряжением, когда генератор достигает рабочего напряжения.

Как видно из рисунка 1, при запуске генератора рабочее напряжение повышается, и первая обмотка (обмотка напряжения) вызывает достаточный магнетизм, а затем замыкает контакты реле.Итак, в этой ситуации у нас есть включенный генератор на шине самолета, и у нас также есть зарядка аккумулятора, потому что генератор тоже подключен к аккумулятору.

Однако в случае неисправности, когда выходное напряжение генератора ниже значения напряжения аккумулятора, происходит разрядка аккумулятора от аккумулятора. Очевидно, имеет место обратная текущая ситуация. Очевидно, теперь ток течет в обратном направлении, и он питает токовую обмотку, реле выключено, и мы отключаем генератор от электросети.

Пожалуйста, посмотрите обратный ток на Рисунке 1, нарисованный пунктирной линией:

Рисунок 1. Реле обратного тока

Автоматические выключатели обратного тока

Еще один способ защиты от обратного тока — автоматический выключатель. Автоматические выключатели могут защитить распределение электрического тока от ситуаций сбоя и работать с более высокими значениями тока, чем реле отключения по току.

Назначение автоматических выключателей обратного тока — обеспечить безопасность установки при возникновении неисправности.

Рисунок 2. Выключатель обратный

Один автоматический выключатель показан на рисунке 2. Принцип заключается в том, что это магнитное устройство с управлением направлением с помощью катушки, подключенной между генератором и шиной самолета.

Имеется два контакта, основной, который подключен к регулятору напряжения, и вспомогательный, который подключен к генератору последовательно. Если вы помните из моей предыдущей статьи, автоматический выключатель состоит из фиксирующего механизма, а в случае обратного тока у нас есть индукция в выключателе, а фиксирующий механизм размыкает контакты.Как и другие автоматические выключатели, у нас есть визуальная индикация, и когда сбой заканчивается, мы вручную сбрасываем выключатель.

Рисунок 3. Принцип работы реле отключения и автоматического выключателя обратного тока (нажмите, чтобы увеличить)

На рис. 3. показана схема с отключающим реле и автоматическим выключателем, обычно это защита от обратного тока, установленная на самолетах. Если мы сравним рисунок 1 с рисунком 3, мы увидим, что реле теперь подключено к линейному контактору и к выключателю через катушку.

В нормальных условиях эксплуатации реле замкнуто, и выключатель обратного тока также замкнут. Когда возникает неисправность, и обратный ток падает ниже значения батареи, реле размыкает контакты сетевого контактора и генератор отключается от распределения электроэнергии.

Далее, выключатель обратного тока будет включен, так как ток ниже указанного значения для выключателя. (например, вдвое ниже, чем указано в 900А для выключателя). Таким образом, в данном случае автоматический выключатель не имеет никакого логического смысла для установки в таком виде защиты.

С другой стороны, если у нас есть ситуация, когда сетевой контактор не разомкнут, например, в случае дуги, электрический ток будет проходить через выключатель. Когда текущее значение превышает установленное значение автоматического выключателя, фиксирующий механизм размыкает главный и вспомогательный контакты и выключает генератор для сети.

Очевидно, что с автоматическим выключателем у нас есть два уровня защиты.

Защита обратной цепи: подведем итог

Обратный ток может вызвать серьезные повреждения генераторов постоянного тока.Если бы у нас не было защиты, это привело бы к повреждению внутренней цепи и источников питания. Также поврежден кабель и разъемы в распределительной сети.

Защита от обратного тока согласована с защитой по напряжению, и они реализованы вместе, поэтому рассеиваемая мощность является линейной. Для защиты распределения электроэнергии и генераторов у нас есть реле отключения и автоматические выключатели.

на милю.

Спасибо, что прочитали эту статью. Это помогло?

Какова функция регулятора напряжения?

Назначение регулятора напряжения — поддерживать напряжение в цепи относительно близким к желаемому значению.Стабилизаторы напряжения являются одними из наиболее распространенных электронных компонентов, поскольку источник питания часто вырабатывает необработанный ток, который в противном случае повредил бы один из компонентов в цепи. Регуляторы напряжения имеют множество специфических функций в зависимости от их конкретного применения.

Пассивное регулирование напряжения

Пассивный регулятор напряжения может использоваться, если источник питания постоянно выдает напряжение, превышающее то, что требуется компонентам в цепи. Этот тип регулятора напряжения по существу состоит из резистора с определенным набором рабочих характеристик.Пассивный регулятор напряжения снижает входящее напряжение до желаемого выходного уровня и сбрасывает избыточную энергию в виде тепла. Пассивным регуляторам часто требуется радиатор для отвода ненужного тепла.

Активное регулирование напряжения

Цепи, требующие увеличения напряжения, потребуют активного регулятора напряжения. Такие регуляторы напряжения обычно используют какой-либо тип контура отрицательной обратной связи для управления напряжением. Это означает, что напряжение за пределами желаемого диапазона заставляет регулятор напряжения возвращать напряжение в указанный диапазон.В свою очередь, это действие заставляет регулятор напряжения перестать изменять напряжение цепи.

Регулирование электросети

Регуляторы напряжения на главной линии переменного тока для управления очень большими изменениями напряжения в цепях этих типов. Трансформатор в сети имеет несколько ответвлений, которые регулируют напряжение в цепи. Когда выходное напряжение сетевого регулятора падает ниже минимального значения, регулятор подключается к ответвлению с более высоким напряжением. Точно так же, когда выходное напряжение поднимается выше максимального значения, регулятор подключается к ответвлению с более низким напряжением.

Стабилизация переменного напряжения

Стабилизация переменного напряжения относится к регулированию относительно небольших колебаний переменного напряжения. Эти регуляторы напряжения обычно используются в домашних условиях, чтобы поддерживать напряжение в диапазоне, необходимом для бытовой техники. В регуляторах напряжения переменного тока используется сервомеханизм, который постоянно реагирует на мельчайшие изменения напряжения трансформатора, чтобы поддерживать напряжение в доме в узком диапазоне.

Стабилизация постоянного напряжения

Стабилизаторы постоянного напряжения управляют напряжением в цепи, в которой используется аккумулятор.Они используют шунтирующее устройство, такое как лавинный пробойный диод, трубка регулятора напряжения или стабилитрон, чтобы проводить только при заданном напряжении. Шунт будет пропускать столько тока, сколько необходимо для вывода этого напряжения. Для безопасной работы стабилизатора постоянного напряжения ток от источника питания не должен превышать максимально безопасный предел напряжения шунтирующего устройства. Обычно это достигается включением в схему последовательного резистора.

Что такое автоматический регулятор напряжения?

Что такое автоматический регулятор напряжения (АРН)?

Автоматический регулятор напряжения (АРН) — это устройство, используемое в генераторах с целью автоматического регулирования напряжения, что означает, что оно будет преобразовывать колеблющиеся уровни напряжения в уровни постоянного напряжения.Автоматические регуляторы напряжения (АРН) работают за счет стабилизации выходного напряжения генераторов при переменных нагрузках, но также могут разделять реактивную нагрузку между генераторами, работающими параллельно (падение напряжения), и помогает генератору реагировать на перегрузки.

Проще говоря, автоматические регуляторы напряжения (АРН) постоянно принимают переменные входные диапазоны напряжения и поддерживают постоянный выход при фиксированном напряжении.

Почему автоматические регуляторы напряжения (АРН) важны для генераторов?

Нерегулируемые генераторы, которые представляют собой генераторы без автоматического регулятора напряжения (АРН), обычно не могут в достаточной степени удовлетворить потребности и требования к мощности для каждой единицы оборудования или устройств, подключенных к генератору.Это связано с тем, что некоторые нерегулируемые генераторы не могут контролировать или регулировать напряжение, поэтому напряжение на клеммах всегда будет снижаться по мере увеличения требований к нагрузке.

Если напряжение генератора не поддерживается на постоянной фиксированной скорости, это может отрицательно повлиять на общую производительность генератора, и нерегулируемый генератор также может отрицательно повлиять на любые коммунальные услуги, оборудование или механизмы, которые питаются от генератора.

Автоматический регулятор напряжения (АРН) напрямую зависит от производительности и долговечности вашего генератора, а также от элементов, на которые генератор подает питание, и гарантирует, что выходное напряжение будет соответствовать току нагрузки, даже если колебания будут происходят в фоновом режиме. Это помогает смягчить и даже исключить ущерб, который любые колебания могут причинить приборам, машинам, устройствам и оборудованию.

Каковы функции автоматического регулятора напряжения (АРН)?

Наиболее важной функцией автоматических регуляторов напряжения (АРН) является автоматическое управление напряжением генератора и поддержание постоянного выходного напряжения в соответствующем диапазоне уровней напряжения для вашего генератора независимо от тока, потребляемого нагрузкой.

Регуляторы

не только помогают регулировать напряжение до безопасного уровня, но также могут обеспечивать защиту от скачков напряжения, скачков напряжения и перегрузки генератора. Как уже упоминалось, автоматические регуляторы напряжения (АРН) также помогают генератору реагировать и справляться с перегрузками для предотвращения короткого замыкания, а также могут разделять реактивную нагрузку между генераторами, работающими параллельно.

Если вы ищете генератор для своих бизнес-операций, промышленных приложений, таких объектов, как центры обработки данных, больницы, коммерческая недвижимость, промышленная недвижимость или коммерческая недвижимость, обратитесь к нам в Woodstock Power Company!

Позвоните нам или отправьте нам электронное письмо: 610-658-3242 или sales @ woodstockpower.com

Кроме того, вы можете заполнить нашу контактную форму с любыми вопросами или запросами, и наши представители свяжутся с вами.

Опыт работы Woodstock Power Company

У нас есть отраслевые эксперты, специализирующиеся на коммерческих генераторных установках резервного питания, с глубокими отраслевыми знаниями, которые помогут вам выбрать правильный генератор, соответствующий вашим потребностям. Мы поставляем генераторы для объектов коммерческой недвижимости, объектов промышленной недвижимости, центров обработки данных, больниц, коммерческих предприятий и т. Д.!

Наши специалисты готовы помочь вам ответить на любые ваши вопросы о генераторных установках, чтобы помочь вам найти лучший выбор в нашем инвентаре на основе:

• Пиковая и средняя потребляемая мощность
• Предпочтительное топливо (природный газ или дизельное топливо)
• Портативность и стационарное питание
• Требования к основному и резервному генератору
• Ограничения по доступному пространству и выхлопной системе

Наши специалисты также могут помочь вам обучить вас по основным, непрерывным и резервным генераторам энергии, а также подобрать лучший излишек, новый или подержанный генератор, который наилучшим образом соответствует вашим требованиям.

Мы продаем только новые, бывшие в употреблении и излишки электроэнергии с самым высоким рейтингом, предоставляя вам генератор по выгодной цене, соответствующий вашему бюджету.

Наши генераторы были тщательно проверены, обслужены и проверены, что гарантирует, что вы купите качественный генератор, на который вы можете положиться. Если генератор не соответствует отраслевым стандартам, мы проводим все необходимые ремонтные работы или модификации и полностью тестируем каждый генератор перед продажей.Это гарантирует, что генератор полностью готов к работе и готов к работе!

Благодаря нашему широкому выбору генераторных установок мы уверены, что сможем найти модель, которая наилучшим образом соответствует вашим эксплуатационным потребностям.

Мы также покупаем подержанные генераторы хорошего качества, если вы уже обновили их и хотите продать свою старую модель.

Не стесняйтесь обращаться к нам с любыми вопросами, проблемами или запросами, чтобы узнать больше об опыте Woodstock Power Company и уровне качества продуктов и услуг, которые мы предоставляем.

Принцип работы реле неисправности вращающегося диода

Принцип работы реле неисправности вращающегося диода

?

Реле отказа диодов используется для защиты автоматического регулятора напряжения генератора от серьезного повреждения, вызванного отказом вращающихся диодов. Катушки возбуждения генератора возбуждаются источником постоянного тока. Здесь, в бесщеточной системе возбуждения, узел RRA (узел вращающегося выпрямителя) используется для преобразования переменного напряжения возбудителя в постоянное напряжение.Выход RRA связан с катушками возбуждения генератора. Таким образом, ротор получает питание постоянного тока от АРН. RRA состоит из диодов. Входное напряжение возбудителя контролируется автоматическим регулятором напряжения AVR. Следовательно, выходной ток АРН следует должным образом контролировать. Реле отказа диода используется для контроля выходного тока АРН. [Wp_ad_camp_1]

Принцип реле отказа диода:

Работает по принципу закона Ома. Когда ток через резистор увеличивается, одновременно увеличивается и падение напряжения на резисторе.

Примечание. Для генератора большего размера резистор подключается к выходу АРН. Для генератора небольшого размера резистор подключается последовательно с катушкой возбудителя.

Реле неисправности диода
[wp_ad_camp_1]
Обычно реле обнаруживает два типа неисправности: один — обрыв диода, а другой — короткое замыкание.

Неисправность открытого диода:

Неисправность открытого диода означает, что один или несколько диодов имеют разомкнутую цепь. В этом случае ток возбуждения немного увеличивается, но машина может продолжать нормально работать.При этом типе отказа генератор не подвергается непосредственной опасности, поэтому работа в течение ограниченного времени все еще возможна. Но, если два или более диодов выходят из строя, это означает, что реле отключает генератор.

Реле неисправности диода обрыв диода

Короткое замыкание диода Неисправность:

В этом случае ток возбуждения возбудителя становится высоким, чтобы поддерживать номинальное напряжение генератора. Эта неисправность в значительной степени увеличивается с риском серьезного повреждения автоматического регулятора напряжения и возбудителя; тогда реле должно сработать и выключить машину.

Реле неисправности диода: короткое замыкание диода

Реле сработало:

• Реле отказа диода задействовано в сигнализаторе
• Отключение АРН
• Выбрано отключение главного генератора 86 М.

После отключения вашего генератора от защиты от отказа диода вы перезапускаете машину, но если неисправность не исчезнет, ​​обратитесь к персоналу по обслуживанию электрооборудования для проверки RRA.

Реле регулятора напряжения автомобиля. Схема реле-регулятора напряжения

Состояние аккумуляторной батареи, правильная работа генератора и системы зажигания, а также состояние и нормальная работа приборов и устройств автомобиля зависят от работы регулятора напряжения (реле контроллера).Ниже описаны принципы работы различных схем автомобильных регуляторов напряжения и генераторных установок.

Принцип работы регуляторов напряжений

Регулятор напряжения поддерживает напряжение бортовой сети в заданных пределах во всех режимах работы при изменении частоты вращения ротора генератора, электрической нагрузки, температуры окружающей среды. Кроме того, он может выполнять дополнительные функции — защищать элементы генераторной установки от аварийных состояний и перегрузок, автоматически включать силовую цепь генераторной установки или обмотку возбуждения в бортовой сети.

По своей конструкции регуляторы делятся на бесконтактные транзисторные, контактно-транзисторные и вибрационные (реле-регуляторы). Разновидности бесконтактных транзисторных регуляторов представляют собой интегральные регуляторы, выполненные по специальной гибридной технологии, или монолитные на монокристалле кремния. Несмотря на столь разнообразную конструкцию, все регуляторы работают по единому принципу.

Напряжение генератора зависит от трех факторов — частоты вращения его ротора, тока нагрузки и величины магнитного потока, создаваемого обмоткой возбуждения, который зависит от тока в этой обмотке.Любой регулятор напряжения содержит чувствительный элемент, который измеряет напряжение генератора (обычно делитель напряжения на входе регулятора), эталонный элемент, в котором напряжение генератора сравнивается с эталонным значением, и регулятор, который изменяет ток в обмотке возбуждения, если напряжение генератора отличается от эталонного значения.

В реальных регуляторах опорным значением может быть не обязательно электрическое напряжение, но любая физическая величина, стабильно поддерживающая его значение, например сила натяжения пружины в регуляторах вибрации и на контактных транзисторах.

В транзисторных регуляторах опорным значением является напряжение стабилизации стабилитрона, на которое через делитель напряжения подается напряжение генератора. Контроль тока в обмотке возбуждения осуществляется электронным или электромагнитным реле. Скорость ротора и нагрузка генератора меняются в соответствии с режимом работы транспортного средства, и любой тип регулятора напряжения компенсирует влияние этого изменения на напряжение генератора, воздействуя на ток в обмотке возбуждения.В этом случае вибрационный или контактно-транзисторный регулятор включает и выключает последовательно резистор в цепи обмотки возбуждения (в двухкаскадных регуляторах вибрации при работе второй ступени замыкает эту обмотку на массу), а напряжение бесконтактного транзистора Регулятор периодически подключает и отключает обмотку возбуждения от цепи питания. В обоих случаях изменение тока возбуждения достигается за счет перераспределения времени пребывания переключающего элемента регулятора во включенном и выключенном состояниях.

Если ток возбуждения, например для стабилизации напряжения, увеличить, то в вибрационном и контактно-транзисторном регуляторах время включения резистора уменьшается по сравнению со временем выключения, а в транзисторе В регуляторе время включения обмотки возбуждения в силовой цепи увеличивается относительно времени ее выключения.

На рис. 1 показано влияние регулятора на ток в обмотке возбуждения для двух скоростей вращения ротора генератора n1 и n2, а частота вращения n2 больше, чем n1.На более высоких скоростях уменьшается относительное время включения обмотки возбуждения в цепь питания транзисторным регулятором напряжения, уменьшается среднее значение тока возбуждения и достигается стабилизация напряжения.

По мере увеличения нагрузки напряжение уменьшается, относительное время наматывания увеличивается, средний ток увеличивается таким образом, что напряжение генераторной установки остается практически неизменным.

На рис. На рисунке 2 показаны типичные характеристики настройки генераторной установки, показывающие, как изменяется ток в обмотке возбуждения при постоянном напряжении и изменении скорости вращения или тока нагрузки.Нижний предел частоты переключения регулятора 25-30 Гц.

Электрические цепи

В генераторных установках с вентильными генераторами не используются переключающие устройства в цепи питания. Для нормального функционирования их регулятора напряжения к нему должно быть подключено напряжение бортовой сети (напряжение генератора) и выводы обмотки возбуждения генератора. Напряжение генератора действует между выводами «+» и «М» («масса») генератора (для генераторов автомобилей ВАЗ соответственно «30» и «31»).Штыри обмотки возбуждения имеют индекс «Ш» («б7» у генераторов ВАЗ).

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

Существует два типа невзаимозаменяемых регуляторов напряжения. В одном типе (рис. 3, а, з) выходной коммутирующий элемент регулятора напряжения подключает выход обмотки возбуждения генератора к бортовой сети «+», в другом типе (рис. 3, б, в) он подключается к бортовой сети. Чаще встречаются транзисторные регуляторы напряжения второго типа.

Для предотвращения разряда АКБ на стоянке цепь обмотки возбуждения генератора (см. Рис.3, а, б) замыкается через замок зажигания. Однако при этом контакты переключателя коммутируют ток до 5 А, что отрицательно сказывается на их сроке службы. Следовательно, через ключ зажигания замыкается только цепь управления регулятора напряжения (см. Рис. 3, в), потребление тока в долях ампер. Прерывание тока в цепи управления переводит электронное реле регулятора в выключенное состояние, что не позволяет току течь в обмотку возбуждения.Однако использование выключателя зажигания в генераторной установке снижает ее надежность и усложняет установку в автомобиле.

Кроме того, падение напряжения в замке зажигания и других переключающих или защитных элементах, включенных в цепь регулятора (штекерные соединения, предохранители), влияет на уровень, поддерживаемый регулятором напряжения, и частоту переключения его выходного транзистора (см. Рис. 3, аб), что может сопровождаться миганием ламп светосигнальной и светосигнальной аппаратуры, колебанием стрелок вольтметра и амперметра.

Поэтому более перспективной является схема рис. 3, г. В этой схеме обмотка возбуждения имеет свой дополнительный выпрямитель, состоящий из трех диодов (в пятифазной системе генератора — из пяти диодов). К выходу «+» этого выпрямителя, который обозначен индексом «D», подключена обмотка возбуждения генератора. Схема позволяет батарее разряжаться небольшими токами по цепи регулятора напряжения. При длительной стоянке рекомендуется снимать кончик провода с «+» клеммы аккумуляторной батареи.

Возбуждение генератора от батареи вводится через контрольную лампу 8. Небольшой ток, протекающий в обмотке возбуждения через эту лампу от батареи, достаточен для возбуждения генератора и в то же время не может существенно повлиять на разряд аккумулятора. Обычно параллельно контрольной лампе включают резистор 13, так что даже если контрольная лампа перегорит, генератор можно будет возбудить. Контрольная лампа (см. Рис. 3, д) одновременно является элементом контроля работоспособности генераторной установки.На стоянке при включении замка зажигания контрольная лампа загорается по мере протекания тока АКБ через обмотку возбуждения генератора и регулятор напряжения.
После запуска двигателя генератор на выводе «D» вырабатывает напряжение, близкое по величине к напряжению аккумуляторной батареи, и контрольная лампа гаснет. Если этого не происходит при работающем двигателе, напряжение генераторной установки не развивается, то есть неисправен.

Для контроля работоспособности (см. Рис.3, а) вводятся реле с нормально замкнутыми контактами, через которые на контрольную лампу 8 поступает питание. точку обмотки статора, к которой подключено реле, размыкает его нормально замкнутые контакты и отключает контрольную лампу 8 от силовой цепи. Если лампа горит при работающем двигателе, генераторная установка неисправна. В некоторых случаях обмотка реле контрольной лампы подключается к выходной фазе генератора. Возбуждение обмотки (рис. 3, д) подключено к средней точке обмотки статора генератора, т.е.е. он питается от напряжения, вдвое меньшего, чем напряжение генератора.

В этом случае величина импульсов напряжения, возникающих при работе генераторной установки, уменьшается примерно вдвое, что благоприятно сказывается на надежности полупроводниковых элементов регулятора напряжения. Резистор 13 (см. Рис. 3, д) выполняет ту же функцию, что и контрольная лампа, т.е. обеспечивает уверенное возбуждение генератора.

На автомобилях с дизельными двигателями генераторная установка может работать с двумя уровнями напряжения 14/28 В.Второй уровень 28 В используется для зарядки аккумулятора, который используется при запуске двигателя. Для получения второго уровня используется электронный удвоитель напряжения или трансформаторно-выпрямительный блок (ТВБ) (рис. 3, г). В системе двух уровней напряжения стабилизатор стабилизирует только первый уровень напряжения — 14 В. Второй уровень происходит путем преобразования и последующего выпрямления генератора переменного напряжения ТВ. Коэффициент трансформации трансформатора TBB близок к 1.

В некоторых генераторных установках зарубежного и отечественного производства регулятор напряжения поддерживает напряжение не на силовом выводе генератора «+», а на выходе его дополнительный выпрямитель (рис.3, г). Схема представляет собой модификацию схемы рис. 3, г с устранением ее недостатка — разряд АКБ через цепь регулятора при длительной стоянке. Такое исполнение схемы возможно, потому что разница напряжений на выходе «+» и «D» мала. На рис. 3 на схеме показан пятифазный генератор с размагничивающей обмоткой в ​​системе возбуждения. Эта обмотка действует противоположно обмотке возбуждения и расширяет рабочий диапазон генераторных установок со смешанной частотой вращения магнито-электромагнитного возбуждения.По этой схеме также выполняются вентильные генераторы с электромагнитным возбуждением в трехфазном исполнении. При этом схема содержит 9 диодов (6 силовых и 3 дополнительных) и не содержит размагничивающей обмотки.

На схеме рис. 3, лампа контроля рабочих характеристик генератора подключена к реле, питаемому от генератора на стороне переменного тока. Реле одновременно является реле блокировки стартера, содержит встроенный выпрямитель и срабатывает, если генератор вырабатывает переменное напряжение.Выходы тока генератора подключены к клеммам тахометра. Релейные регуляторы, работающие с генераторами постоянного тока, помимо стабилизации напряжения, автоматически включают генератор, когда напряжение генератора выше напряжения батареи, и выключают его, когда напряжение генератора меньше напряжения батареи, и защищают генератор. от перегрузки. Следовательно, ток генератора должен течь к потребителям через цепь реле-регулятора — обмотку ограничителя тока и реле обратного тока (рис.4).

В настоящее время оборудование автомобилей в основном состоит из генераторных установок с бесконтактными транзисторными регуляторами, количество работающих вибрационных и контактно-транзисторных регуляторов сокращается.

Релейные регуляторы напряжения широко используются в электросистеме автомобилей. Его основная функция — поддержание нормального значения напряжения при изменении режимов работы генератора, электрических нагрузок и температуры. Дополнительно релейная схема регулятора напряжения обеспечивает защиту элементов генератора от аварийных ситуаций и перегрузок.Используется для автоматического включения силовой цепи генератора в бортовую сеть.

Принцип работы реле-регулятора

По конструкции стабилизаторы могут быть бесконтактными транзисторными, контактно-транзисторными и вибрационными. Последние являются просто реле-регуляторами. Несмотря на разнообразие моделей и конструкций, у этих устройств единый принцип работы.

Значение напряжения генератора может изменяться в зависимости от частоты вращения его ротора, силы тока нагрузки и магнитного потока, создаваемого обмоткой возбуждения.Поэтому реле содержит чувствительные элементы различного назначения. Они предназначены для восприятия и сравнения напряжения с эталонным. Кроме того, выполняется регулирующая функция по изменению тока в обмотке возбуждения, если напряжение не совпадает с эталонным значением.

В транзисторных конструкциях напряжение стабилизируется с помощью делителя, подключенного к генератору через специальный стабилитрон. Для контроля тока используются электронные или. Автомобиль постоянно меняет режим работы, соответственно это влияет на частоту.Задача регулятора — компенсировать этот эффект, воздействуя на ток в обмотке.

Такое воздействие можно произвести разными способами:

• В регуляторе вибрационного типа включается цепь обмотки и отключается резистор.
• В двухступенчатом исполнении обмотка замкнута на землю.
• В бесконтактном транзисторном стабилизаторе периодически включается и отключается обмотка в цепи питания.

В любом случае на ток влияет состояние включения и выключения переключающего элемента, а также время, проведенное в таком состоянии.

Схема работы реле регулятора

Релейный регулятор служит не только для стабилизации напряжения. Это устройство необходимо для того, чтобы снизить ток, действующий на аккумулятор, когда автомобиль припаркован. Ток в цепи управления прерывается, и электронное реле выключается. В результате ток перестает течь в обмотку.

В некоторых случаях падение напряжения в замке зажигания влияет на регулятор. Из-за этого возможны колебания стрелок приборов, мигание световых и сигнальных ламп.Чтобы избежать подобных ситуаций, используется более перспективная схема. реле регулятора напряжения. К обмотке возбуждения дополнительно подключен выпрямитель, в состав которого входят три диода. Положительный вывод выпрямителя подключен к обмотке возбуждения. на стоянке он разряжается под действием малых токов, проходящих по цепи регулятора.

КПД генератора контролируется реле, контакты которого находятся в нормально замкнутом состоянии. Через них подается питание на контрольную лампу.Загорается при включении зажигания, а после запуска двигатель гаснет. Это происходит под действием напряжения генератора, который размыкает замкнутые контакты реле и отключает лампу от цепи. Горение лампы при работающем двигателе свидетельствует о выходе из строя генераторной установки. Существуют разные схемы подключения, и каждая из них применяется индивидуально, в различных типах транспортных средств.

Как проверить реле контроллера

Многим водителям полезно знать, как проверить реле-регулятор генератора.Ведь проблемы с ним возникают относительно часто. Это наиболее частая поломка генератора. При этом перестает заряжаться аккумулятор, на приборной панели горит красный (обычно) «глазок», плачущий о неисправности генератора. Кстати не грешите сразу на поломку реле. Практически во всех моделях есть предохранитель, защищающий его цепь.

При срабатывании наблюдаются все симптомы «преждевременного отключения» реле контроллера. Для начала посмотрите на блок предохранителей и убедитесь, что там преобладает порядок.Если причины нет, то следует проверить работу регулирующего устройства.

Виды

Как проверить реле регулятора генератора? Чтобы ответить на этот вопрос, нужно разобраться, какие реле являются регуляторами (конфетами). Чаще всего можно встретить 3 типа реле:

• 591,3702-01 Это самые старые реле. Их поставили на первые автомобили ВАЗ. Такой регулятор находится отдельно от генератора, на крыле.Именно из-за своего внешнего вида все реле этого типа называют «шоколадными». Еще можно встретить на старых отечественных автомобилях, а также на некоторых мотоциклах;
• Я112В — это реле более современное, имеет встроенную схему управления;
• Я212А — самый распространенный тип релейного регулятора.

В описании использованы отечественные варианты маркировки. На иномарках есть аналогичные устройства. Но имена могут отличаться. Это не мешает проверке таким же образом.

Для проверки понадобится вольтметр, лампочка на 12, а также источник питания. Идеальным вариантом станет зарядное устройство с регулируемым напряжением. Для его запуска придется использовать аккумулятор, иначе автоматика не подаст команды на подачу питания крокодилам. Если такого зарядного устройства нет в наличии, то можно использовать автомобильный аккумулятор. Точность будет немного ниже, но для проверки ее хватит.

591,3702-01 . Реле этого типа, как уже было сказано, не на генераторе, а на крыле.Это делает доступ к нему более комфортным. Для проверки необходимо подключить к минусу аккумулятора, на один из выводов положительный вывод получает плюс. С другого выхода запитана лампочка. Проверить напряжение в цепи. Оно должно находиться в диапазоне от 13,5 до 14,5 В. Все разные показания указывают на неисправность реле.

Я112В . Этот регулятор уже создан на интегральной схеме, что делает его более точным. Для большей точности он устанавливается непосредственно на генераторе.Возможно, как в сборе со щеточным узлом, так и без него. Все зависит от модели.

Для проверки нужно сделать цепочку. Для этого «массу» подключают к корпусу регулятора. Плюс подал на вывод «Б». Лампочка подключается к клеммам «W» и «B». Далее включаем зарядное устройство на 12 В, для начала этого хватит. Включенная в цепь лампа должна загореться. Если увеличить напряжение до 14,5 В, он должен гореть не переставая. Как только этот порог будет преодолен, свет погаснет.Когда напряжение вернется ниже 14,5 В, он снова загорится. В случае неисправности регулятора свет либо вообще не включится, либо будет работать даже при более высоком напряжении.

Я212А . В целом процесс проверки этого типа регулятора аналогичен описанному выше. Но есть некоторые отличия. В первую очередь они касаются подключения регулятора. Все устройства этого типа собираются щеточным узлом. Это довольно удобно, позволяет при необходимости быстро заменить и изношенные щетки, и поврежденные реле.При проверке этого типа устройства лампочка подключается к контактным щеткам. При этом минус и плюс идут на соответствующие выходы реле-регулятора. В остальном проверка такая же, как и в предыдущей версии.

Что делать при неисправности?

Некоторые водители недооценивают важность релейного контроллера. Если возникнут проблемы с этим устройством или наоборот, он получит максимально возможный ток, что приведет к закипанию электролита.Отсрочка замены неисправного реле приведет к выходу из строя аккумуляторной батареи. Замена которого обойдется вам намного дороже, чем небольшая релюшка.

Если вы обнаружите проблемы с этим устройством в пути, и вам еще предстоит пройти долгий путь, то лампочка на 12 В может временно заменить регулятор. Это конечно не полноценное реле, но добраться до дома можно без чрезмерной нагрузки на аккумулятор. Это делается следующим образом (сначала рассмотрим на примере 591.3702-01):

• Реле отключено от генератора;
• Выводы «Б» и «В» соединены между собой куском провода;
• Вывод «W» соединен с корпусом щеточного блока;
• Провод, идущий к контакту «30», необходимо максимально надежно отсоединить и заизолировать;
• Лампочка врезается в провод, идущий к выводу 15.
• Во встроенных релейных регуляторах подключение немного другое:
• Реле отключается от диодного моста;
• Лампочка подключена к проводу от генератора к реле.

Прежде чем трогаться с места, убедитесь, что все в порядке. Для этого наблюдайте за реакцией лампы на изменение оборотов двигателя. На высоких оборотах горит ярче, на меньших оборотах горит «тише». Это указывает на процесс зарядки.

Прочие причины

Помимо выхода из строя реле-регулятора, проблемы с зарядкой могут быть вызваны и другими причинами.Желательно их проверить перед тем, как начинать проверку «конфет». Это может значительно упростить устранение неполадок. Итак, зарядка может пропасть по следующим причинам:

• Окисленные контакты. Попробуйте зачистить клеммы аккумулятора и идущие к ним клеммы. Во многих случаях это действие помогает восстановить нормальный уровень заряда;
• Изношен узел щетки. Щетки не должны быть короче 1,5 см, при меньшей длине они не доходят до контактного кольца, и ток не генерируется.Иногда при неправильной установке узла одна щетка может изнашиваться больше, что также приводит к потере заряда;
• Проблема также может быть вызвана (выпрямителем). Если все остальные элементы генератора в порядке, то проверьте работу этой части конструкции.

Заключение . Независимо от модели вашего автомобиля, вы не застрахованы от снижения уровня заряда. Чтобы избежать более сложных проблем, каждый автолюбитель должен знать, как проверить реле регулятора генератора.Это поможет выявить наиболее частую болезнь автомобильного генератора.

Здравствуйте.

Решил сделать наглядную инструкцию по такой важной теме, как проверка системы зарядки мотоцикла.

Тема в первую очередь ориентирована на неопытных и начинающих автомобилистов, но может быть полезна и более опытным.

Я старался не усложнять тему заумными вещами, а старался писать максимально просто и понятно, но при этом затронул все самое важное при диагностике собственными ресурсами и подручными средствами.

Это испытание проводилось на мотоцикле Suzuki GSX-R400, GK-73. Но основные принципы проверки одинаковы для многих моделей мотоциклов. Поэтому сверяйте все данные измерений с руководством для вашей конкретной модели мотоцикла.

В этой статье вы сможете узнать

• Основные проблемы, связанные с выходом из строя системы зарядки.
• Как проверить исправность АКБ.
• Как проверить исправность реле регулятора напряжения.
• Как проверить исправность генератора.
• Правила зарядки аккумулятора.

Для проверки нам нужно:

• Тестер. (Желательно цифровой, с ним проще работать).
• Лампочка от фар, мощность 55/60 Вт.

Все замеры производились на хорошей системе зарядки, все измерения, указанные в этой статье, даны с учетом работающей системы зарядки.

Если у вас есть отклонения от показаний, то, скорее всего, это неисправность.

Немного теории системы зарядки

Когда мы заводим мотоцикл, генератор начинает работать, а именно вырабатывать ток. От генератора ток идет на реле-регулятор напряжения, а от реле-регулятора на зарядку аккумулятора и питание бортовой сети мотоцикла.

Генератор вырабатывает переменный ток, при этом напряжение меняется в зависимости от оборотов двигателя, примерно от 50 до 90 вольт переменного тока, а рабочее напряжение мотоцикла составляет 12-15 вольт постоянного тока.Чтобы преобразовать переменный ток в постоянный и поддерживать заданное напряжение в районе 12–15 вольт, необходим регулятор напряжения, выход из строя которого можно использовать для добавления легенд.

Не всегда причиной выхода из строя системы зарядки мотоцикла является само реле-регулятор напряжения.

Общая схема работы

Теперь, когда мы знаем, как это работает, перейдем к главному.

Основные проблемы связанные с выходом из строя системы зарядки

Большинство проблем, связанных с плохой производительностью и сбоями зарядки, связаны с плохим контактом:

1. На клеммах АКБ.
2. В разъемах реле-регулятора напряжения.
3. Обрыв или коррозия провода.
4. Короткое замыкание в цепи электропроводки.

Проверить и очистить клеммы аккумулятора

Для этого открутите клеммы, возьмите наждачную бумагу и удалите с клемм все лишнее, например ржавчину, грязь, посторонние предметы и т. Д.

В нем не используется очень мелкая наждачная бумага, потому что она не может удалить ржавчину и оксидную пленку с клемм аккумулятора, она только даст небольшой блеск, и результат останется прежним.

Проверить и очистить клеммы реле регулятора напряжения

К этому этапу следует отнестись более внимательно, так как это место более проблематично для старых мотоциклов. Здесь необходимо не только почистить контакты, но и проверить на наличие следов пригорания, окисления, гниения, ржавчины и т. Д. При необходимости слегка отогнуть контакты (мамки) для надежного соединения.

Но и это может не помочь, в некоторых случаях нужна полная замена самого разъема реле-регулятора напряжения (прочитав множество постов о проблеме зарядки, я обнаружил, что многим удается полностью решить проблему плохой зарядки только после замены разъема).Если сама микросхема разъема оплавлена, на контактах есть следы пригорания, сильной коррозии, гниения и т. Д., То такой разъем лучше заменить. При замене микросхем контроллера реле на клеммной колодке концы проводов лучше припаять.

Вот пример клеммной колодки, которую следует использовать для замены штатива и т.п. Его можно найти на любом строительном рынке или в хозяйственных магазинах, в электротехническом отделе.

Проверить провода

Проверяем провода на наличие обрыва, повреждений изоляции, наличия коррозии, пузырей изоляции, наличия изоленты и других дефектов.

Бывает, что провода не очень хорошо ложатся и трутся о любую часть мотоцикла, в результате стирается изоляция провода и он начинает трястись на землю.

Так же бывает при обрыве изоляции провода, он начинает гнить внутри, при этом остается небольшой контакт и вроде все работает, но зарядки нет. Как правило, об этом свидетельствует небольшая припухлость на проволоке, в области гнили.

И, конечно же, лента, если она есть на проводе, то вам обязательно стоит начать осмотр с этого места, размотать ленту и убедиться в надежности соединения.

Диагностика компонентов системы зарядки

Если из вышеперечисленного ничего не помогло, то переходите к диагностике компонентов системы зарядки.

Проблема с неисправностью системы зарядки также может быть:

1. Неисправность аккумулятора.
2. Неисправность реле регулятора напряжения.
3. Неисправность генератора.
4. Ток утечки.

Вот и проверим.

Проверка батареи

Этот тест лучше всего проводить на отключенном аккумуляторе или снятом с мотоцикла, это необходимо во избежание ошибок во время теста.

Если есть неисправность в проводке, можно приговорить аккумулятор.

Принцип проверки следующий: берется аккумулятор, подключается нагрузка равной половине емкости аккумулятора, подождите 2 минуты и измерьте напряжение.

Пример : Если емкость аккумулятора 9 Ач, то нагрузка должна быть 4,5 Ач. В качестве нагрузки можно использовать лампочку от налобного фонаря 55/60 Вт; в ближнем свете его потребление тока составляет около 4,3 А · ч.

Если лампочка начинает тускнеть до истечения 2-х минутного промежутка времени, аккумулятор требует замены.

Схема подключения для поверки.
Лампочка специально не включалась, иначе бы не сфотографировать.

А теперь поподробнее.

1. Необходимо полностью зарядить аккумулятор. (Как заряжать описано ниже).
2. Возьмите лампочку от фары 55/60 Вт.
3. Подключаем ближний свет к АКБ. (Как на схеме выше).
4. Подождите 2 минуты.
5. Выключить лампочку.
6. Подождите немного (от 30 сек до 1 мин) для восстановления батареи.
7. Измерьте напряжение.

Показания напряжения.

• от 12,4 В и выше — аккумулятор полностью исправен.
• от 12,0 до 12,4 вольт — аккумулятор в среднем состоянии.
• от 3,0 до 12,0 вольт — аккумулятор в плохом состоянии, лучше заменить.
• от 0 до 2,0 вольт — батарея разряжена, требует замены.

На мой взгляд, это единственный метод тестирования необслуживаемых и гелевых аккумуляторов в домашних условиях, который дает лучшее представление о состоянии аккумулятора.

Важно: Если есть сомнения в исправности аккумулятора, лучше обратиться в специализированные центры.

Проверить реле регулятора напряжения

Здесь все немного проще.

1. Подключаем тестер к АКБ в режиме измерения постоянного тока.
2. Запустить двигатель.
3. Включить дальний свет фар.
4. Даем двигателю 5000 оборотов в минуту и ​​держим его в таком положении.
5. Посмотрите показания тестера.

При хорошей системе зарядки напряжение должно быть в пределах 13,5-15,5 вольт по мануалу.

Свидетельства мои, для сравнения.

На недоработанном двигателе (при выключенном зажигании) напряжение равно аккумулятору.

На работающем двигателе на холостом ходу фара выключена.

На работающем двигателе, обороты 5000, фара включена дальним светом. Рекомендуется максимально точно сохранять импульс на отметке 5000 об / мин, так как это влияет на показания.

Результат проверки показывает, что реле-регулятор напряжения работает исправно.

Результаты измерений у всех могут отличаться, главное обратить внимание на два важных показателя:

• Разница напряжений на неработающем и впрыскиваемом двигателях должна быть не менее 0,7 вольт. Например у меня на размотанном 12,35 вольта, а на эталоне 13,2 вольта, разница 0,9 вольта в пределах нормы.
• Напряжение под нагрузкой с фарой при 5000 об / мин., Должно быть не менее 13 вольт.

Важно: Если вы в чем-то не уверены, или показания замеров не дают точного ответа, то лучше обратиться к профессионалам.

Вот еще одно показание проверки реле-регулятора, методом дозвона самого реле-регулятора в режиме проверки диодов.

Этот релейный контроллер полностью работоспособен.

Схема набора реле контроллера

Переведите тестер в режим проверки диодов, как на фото и проверьте вилку с тремя контактами: 1-2, 1-3, 2-3.

Теперь подключаем черный щуп к красному проводу в вилке двумя проводами, а красный соединяем с контактами в вилке тремя проводами 1, 2, 3, как на фото.

Теперь подсоединяем красный щуп к красному проводу в вилке двумя проводами, а черный провод соединяем с контактами в вилке тремя проводами 1, 2, 3, как на фото.

Теперь соединяем красный щуп с черным проводом в вилке двумя проводами, а черный провод соединяем с контактами в вилке тремя проводами 1, 2, 3, как на фото.

Проверка генератора

Это также простой тест, но он требует соблюдения требований безопасности и точности, так как он должен будет измерять более высокое напряжение от 50 до 90 вольт переменного тока.

Проверка состоит из нескольких этапов, например:

• Измерение сопротивления обмоток генератора (проверка на обрыв).
• Проверить обмотки генератора на замыкание с корпусом.
• Измерение напряжения, создаваемого генератором.

Проверить сопротивление обмоток генератора

Генератор имеет три обмотки, и нам нужно их проверить.

Общая кассовая схема

Берем разъем идущий от генератора, отключаем от реле-регулятора, там три контакта.

Включите тестер в режиме измерения Ом, подключите тестер к контактам (1 — 2), (1 — 3), (2 — 3), в общем как на фото.

Сопротивление обмоток генератора должно быть (1 Ом) согласно инструкции. Допускается небольшое отклонение показаний, главное, чтобы показания замеров всех трех обмоток совпадали.

Важно: , если вы проверяете мотоцикл другой модели, укажите ручные данные в соответствии с вашей моделью.

Проверить обмотку на короткое замыкание с корпусом

Общая кассовая схема

Включаем тестер в режим измерения Ом, черный щуп тестера крепим к корпусу, а остальные пропускаем через каждый контакт в разъеме.

Никаких показаний тестера быть не должно. Если на тестере есть какие-то показания, то, скорее всего, у вас одна или несколько обмоток имеют контакт с землей, что является неисправностью.

Проверить напряжение, создаваемое генератором

Важно: здесь нужно быть осторожным, так как напряжение, вырабатываемое генератором, может доходить до 90 вольт переменного тока, не исключено поражение электрическим током. А также при замыкании контактов при замере генератор может выйти из строя.

Тестовая схема такая же, как и тест сопротивления, тот же разъем, только теперь измеряем напряжение.

Включить тестер в режим измерения переменного тока, в положение 200 или 600 вольт, но не менее 100 вольт. Подключаем тестер к контактам (1-2), (1-3), (2-3), в общем как на фото.

Приводим обороты двигателя 5000 об / мин. (желательно максимально точно держать импульс). Смотрите показания тестера.

Показания тестера

, по мануалу должно быть 70 вольт.Показания могут немного отличаться, так как зависят от оборотов двигателя. На холостом ходу напряжение обычно составляет около 50 вольт.

Основное напряжение должно быть не менее 70 В при примерно 5000 об / мин, и показания всех трех обмоток должны быть как можно равными.

В противном случае генератор требует ремонта или замены.

Проверить ток утечки

Что такое ток утечки, это когда вся система зарядки в порядке, двигатель заглушен, все выключено и вы спокойно поехали домой, а приехав в гараж через 2-3 дня не можете запустить двигатель, т.к. не включается стартер и еле горят фары.

Возможно, ваш аккумулятор подошел к концу, но теперь мы знаем, как его проверить, и если все в порядке, что-то потребляет слишком много тока.

Расчетная схема

Фото подключения

Фотопереключение режима тестера для измерения тока утечки.

Чек:

1. Отключить плюсовой вывод аккумуляторной батареи.
2. Включить тестер в режим измерения 10Ач.
   Важно: Обязательно подключите красный провод на тестере к розетке 10ADC (см. Фото выше).
3. Подключаем один провод тестера к клемме аккумулятора, а другой провод тестера к клемме проводки.
4. Если есть тревога, то переведите мотоцикл в режим охраны.
5. Смотрим показания.

Показания тестера:

• Чем меньше, тем лучше, в идеале не более 15 мА.
• Если потребление тока больше, ищите виновника.

Например, ток потребления в 40 мА может разрядить вашу батарею в течение 9 дней, поэтому вы не можете запустить ее от стартера за 3 или даже 2 дня в зависимости от состояния батареи.

Для выявления виновника отключите все посторонние компоненты, например:

• Сигнализация.

Проблема не заряжается, может банальная причина:

• Установка более мощных фар в фары.
• Установка ручек с подогревом.
• Установка дополнительного освещения.
• Все это вместе взятые.
• и т. Д.
• Заодно путешествовать на небольшие расстояния.

В итоге аккум просто не успеет зарядиться.И в результате реле-регулятор работает при постоянной нагрузке, аккумулятор постоянно недозаряжается и все это дело быстро выходит из строя.

Правила зарядки аккумулятора

Существуют основные правила зарядки аккумуляторов, которых следует придерживаться:

• Рекомендуется всегда отключать аккумулятор от мотоцикла. Во избежание выхода из строя электрооборудования мотоцикла, при неправильном подключении, скачках напряжения и т. Д.
• Зарядный ток не должен превышать 10% емкости аккумулятора.Среднее время зарядки составляет от 5 до 10 часов в зависимости от степени разряда.

  Пример: аккумулятор имеет емкость 9 Ач, что означает, что ток заряда должен составлять 0,9 максимум 1,0 Ач.

  Некоторые модели аккумуляторов допускают ускоренную зарядку более высоким током, равным примерно 40-50% емкости аккумулятора.

  Пример: емкость аккумулятора 9 Ач, ускоренная зарядка составит 4 Ач в течение одного часа.

  Информация о том, что аккумулятор поддерживает быструю зарядку, обычно написана на самом аккумуляторе и в прилагаемых к нему инструкциях (например: QUICK 4Ah x 1h).

  Внимание: Этот метод совсем не рекомендуется, и его рекомендуется использовать только в крайних случаях.

  И если вы не нашли информации или не уверены, что аккумулятор можно зарядить с помощью быстрой зарядки, то не стоит использовать этот метод, чтобы не испортить аккумулятор.
• Если АКБ в ремонте, и есть заливная пробка, то их нужно открутить. Во время зарядки начинает закипать кислота, выделяются пары, чтобы аккумулятор не лопнул, нужно открутить пробки.Это касается только исправных аккумуляторов; на других моделях в этом нет необходимости.
• При зарядке необходимо проверить напряжение аккумулятора, полностью заряженный аккумулятор должен иметь напряжение 12,7 вольт, может чуть больше. Чтобы определить правильное напряжение, выключите зарядное устройство и подождите немного, не менее 5-10 минут.
• Соблюдайте правила техники безопасности:
  • Не курите рядом с аккумулятором во время его зарядки.
  • Не использовать скрутки и сопли от проводов.
  • При необходимости использовать защитное снаряжение.
  • При попадании кислоты на кожу или в глаза промойте большим количеством воды и обратитесь к врачу.

Заряжаюсь так:

1. Включите зарядку.
2. Подключите вольтметр.
3. Проверяю напряжение.
4. Когда напряжение с зарядным устройством показывает 14 вольт, жду еще минут 30 и выключаю.
5. Через некоторое время измеряю контрольное напряжение.Но, как правило, этого вполне достаточно.

Теперь немного о зарядных устройствах.

Для зарядки аккумуляторов существует множество разных зарядных устройств, принцип их работы одинаковый. Но есть отличия, на которые стоит обратить внимание.

Зарядка для автомобилей и мотоциклов

Все просто, оба подходят для зарядки аккумулятора мотоцикла, но не все автомобильные. Почему? Читаем дальше.

В конце концов, что нас устроит:

• Зарядные устройства для мотоциклов.
• Зарядное устройство автоматическое с зарядным током не менее 0,5-1,0 Ач.
• Ручное зарядное устройство с возможностью регулировки зарядного тока, в том числе не менее 0,5-1,0 Ач.

Ну теперь думаю можно подвести итоги.

Что искать, где искать и как все это проверить, теперь мы знаем. Я постарался написать и показать все максимально просто и доступно, не знаю, как у меня получилось, но с помощью этой статьи вы можете проверить базовые системы зарядки.Надеюсь, эта статья будет очень полезной, так как я еще не видел ничего подобного.

Важно: не забыть повредить намного проще, чем починить. Сомневайтесь, тогда лучше профессионалов в сервисе, все остальное на ваш страх и риск.

Из статьи вы узнаете о том, что такое реле-регулятор напряжения автомобильного генератора. Кроме того, рассмотрим конструкцию генераторных установок, которые используются на современных автомобилях. У машины два основных источника питания — это генератор и аккумулятор.И они должны работать одновременно. С одной особенностью — двигатель запускается от аккумуляторной батареи, но при работающем двигателе бортовая сеть питается от обоих источников. Кроме того, генератор подзаряжает аккумулятор. Также стоит отметить, что автомобильные генераторы — очень надежные узлы, отлично работающие в любых климатических зонах.

Генераторное устройство

Особенностью всех автомобильных генераторов является то, что они вырабатывают трехфазное переменное напряжение. Большинство устройств имеют правильное вращение, в передней части расположена крыльчатка, необходимая для продувки воздухом кожуха и обмоток.На задней крышке есть защитная крышка, благодаря которой внутрь устройства не проникает влага, пыль и грязь. Например, реле-регулятор напряжения ВАЗ-2110 защищен этой крышкой от попадания посторонних предметов, влаги и пыли.

Внутри генератора установлен выпрямительный блок — шесть диодов, соединенных по мостовой схеме. Здесь можно заметить отличие от классической мостовой схемы, поскольку возникает необходимость выпрямления трехфазного тока. Ротор вращается внутри корпуса.Он содержит обмотку возбуждения. Кроме того, на корпусе также имеется обмотка (статор — неподвижная часть), именно она генерирует ток для питания бортовой сети автомобиля и подзарядки аккумулятора.

Принцип работы генераторной установки

Принцип работы основан на воздействии электромагнитной индукции. Посмотрим, что это за эффекты. Предположим, есть проводник, который находится в магнитном поле. Да в покое ничего нельзя смотреть.Но если заставить двигаться проводник или поле, то на выводах появится определенная разность потенциалов. А если говорить проще, то переменное напряжение. Та же история и в генераторе — ротор содержит обмотку возбуждения, которая находится под напряжением. В результате создается магнитное поле. Управление магнитным полем в генераторе семерки осуществляется реле напряжения ВАЗ 2107.

При вращении ротора от коленчатого вала двигателя магнитное поле начинает двигаться, происходит постоянная смена полярности .Ток передается на обмотку возбуждения с помощью щеток из графита и специальных контактных колец. Именно так вырабатывается электричество, тогда нужно выпрямить. И делается это шестью (иногда девятью) диодами. В схемах, обеспечивающих защиту от обратного напряжения, используются девять диодов. Правда, в автомобильной технике такой вариант не применяется.

Как запитывается обмотка возбуждения

Как вы понимаете, самое главное — запитать обмотку возбуждения.И она играет значительную роль в генераторе. Выше было сказано, что для передачи напряжения на обмотку необходимо иметь два узла: щетки и кольца. Именно с их помощью работает реле-регулятор напряжения ВАЗ-2110. Кольца расположены на поверхности ротора, к ним примыкают щетки. Это самый уязвимый узел любого генератора. Щетки изготовлены на основе графита; поэтому они постепенно разрушаются трением. В месте, где находится реле регулятора напряжения, высокий уровень вибрации, поэтому не исключена возможность его выхода из строя из-за постоянных механических нагрузок.

Поэтому необходимо постоянно следить за состоянием щеточного механизма. Кроме того, регулируя мощность обмотки возбуждения, можно получить различные выходные напряжения. Например, если на обмотку ротора подать 12 вольт, то такое же количество будет стабильным на выходе генератора. Если приложить 6 вольт, то на выходе будет ровно 6. Именно в цепи обмотки ротора включается такое устройство, как реле регулятора напряжения. Причем по конструкции он может быть как механическим, так и электронным.

Назначение регулятора напряжения

На сегодняшний день полупроводниковые приборы стали очень популярными. Например, реле-регулятор напряжения ВАЗ-2107 состоит из полупроводника, включенного в ключевом режиме. Их преимущество — небольшие размеры и отсутствие необходимости вносить какие-либо корректировки. Вы покупаете продукт, который имеет оптимальные настройки и не требует вмешательства для обеспечения стабильной работы. Достаточно просто установить его на генератор, как устройство заработает. Более того, срок службы полупроводникового прибора в сотни раз выше механического.

Регулятор напряжения необходим для стабилизации напряжения, приложенного к обмотке ротора. А теперь суть процесса. Если обмотку возбуждения подключить к аккумулятору без стабилизатора, выходное напряжение будет варьироваться в широком диапазоне — от 10 до 30 вольт. А это недопустимо, так как вся бортовая сеть рассчитана на 12 вольт. И причина изменения этого диапазона — это разное количество оборотов коленвала, как следствие — ротора генератора.Отсюда можно сделать вывод, что чем больше частота вращения коленчатого вала, тем выше выходное напряжение. От этого явления и позволяет избавиться реле-регулятор.

Принцип работы регулятора напряжения

В данной статье будут рассмотрены только электронные конструкции, основанные на полупроводниках. Дело в том, что механические очень давно не используются, так как морально устарели. Поэтому используется более современная схема регулятора напряжения.К тому же механику нужно постоянно регулировать, а это нравится далеко не всем автомобилистам. Как это устройство работает? Все довольно просто, если понимать принцип работы. Стоит отметить, что полупроводник работает в ключевом режиме. Проще говоря, переключатель. При вращении ротора происходит постоянная коммутация — на генератор подаётся питание от обмотки возбуждения, либо нет.

Чем выше напряжение на выходе генератора, тем чаще срабатывает электронный ключ.Поэтому при повышении напряжения до 13,5-14,2 вольт обмотка ротора отключается от цепи питания. Когда значение опускается ниже указанного предела, мощность снова начинает поступать. Конечно, реле-регулятор напряжения ВАЗ-2114 настроено на работу в том диапазоне, который был указан выше. Благодаря тому, что происходит такое постоянное переключение цепи с высокой частотой, генератор выдает наиболее стабильное напряжение. Стоит запомнить приведенные выше значения, так как они пригодятся при тестировании реле-регуляторов.Этот процесс не займет много времени, но позволит точно определить неисправность. Если вам часто случалось ломать этот узел, то стоит обратить внимание на генератор. Не исключено, что у него есть внутренние повреждения, которые необходимо отремонтировать.

Привод генератора

Уже было сказано несколько слов, что ротор генератора вращается от коленчатого вала. Реле-регулятор напряжения УАЗ питается от выхода генератора. На коленчатом валу находится шкив, который ременной передачей соединен с ротором.Имеет шкив аналогичной конструкции, но меньшего диаметра. На большинстве современных автомобилей используются поликлиновые ремни. Внутри они армированы, внешняя часть гладкая, а внутренняя — с бороздками. С их помощью ремень фиксируется на поверхности шкивов. Следует отметить, что от натяжения ремня зависит очень многое.

В частности, ресурс генератора — если сильно натянуть ремень, то происходит быстрый износ подшипника, расположенного в передней крышке.Но если его слабо потянуть, будет нехватка тока. Следствием этого является быстрая разрядка аккумулятора. Корпус генератора крепится к блоку двигателя с помощью двух кронштейнов — верхнего и нижнего. Оба они движутся, но для регулировки натяжения ремня достаточно ослабить верхний. На корпусе устройства имеется шпилька, которая крепится в кронштейне, установленном на блоке двигателя.

Как проверить регулятор напряжения на автомобиле

Для диагностики силовых цепей понадобится мультиметр.Его нужно будет использовать в двух режимах — омметра и вольтметра. Если вспомнить, что такое схема реле-регулятора напряжения электронного типа, то окажется, что ремонту они не подлежат. Поэтому в том случае, если произошло разрушение этого устройства, вам придется установить новое. Но стоит отметить, что большинство регуляторов выполнено в едином корпусе со щеточным узлом. Следовательно, при чрезмерном износе щеток заменяют не только их, но и регулятор напряжения.

Для проверки реле-регулятора снимать его не нужно, хотя на эту процедуру уходит несколько секунд по времени. Вам понадобится вольтметр. Причем шкала должна была растягиваться, а предел измерения находился в пределах 12..30 Вольт. Причина в том, что, как уже было сказано ранее, при неисправном стабилизаторе увеличивается значение напряжения в бортовой сети. Но иногда бывает, что генератор вообще отказывается работать, на его выходе нет напряжения. Следовательно, реле регулятора напряжения ВАЗ-2106 или другого автомобиля перестает работать.

А вся бортовая сеть питается только от аккумулятора. Учтите, что его емкости хватит на очень короткое время. Особенно если машина инжекторная (идет большой слив при работающем бензонасосе). Чтобы окончательно в этом убедиться, запустите двигатель и включите ближний свет. Подключите вольтметр к клеммам аккумулятора. Значение напряжения должно быть в пределах 13,5-14,2 Вольт. Если меньше или больше, то очевидна поломка регулятора или щеточного узла.

Диагностика с использованием блока питания

Но можно снять регулятор, отключив его от генератора.Так что проверка реле-регулятора напряжения намного эффективнее. Учтите, что при проведении любых работ с электрооборудованием необходимо отключать аккумулятор. Вам понадобится лампа накаливания для диагностики, а также источник питания с регулируемым выходным напряжением. Если это не так, то можно использовать зарядное устройство и несколько пальчиковых батарей (чтобы получить общее напряжение более 15 Вольт). Лампа включается между щетками, а на клеммы «С», «В» подается плюсовое питание.Соответственно к массовому выводу необходимо подключить минус. Должны быть соблюдены следующие условия:

• напряжение до 14 вольт — лампа горит;
• напряжение более 15 вольт — лампа гаснет.

Если какое-то условие не выполняется, то можно говорить о поломке регулятора напряжения.

Диагностика состояния обмотки ротора

К сожалению, ничто не вечно, даже такой надежный и долговечный агрегат, как генератор, может выйти из строя.В частности, часто происходит разрушение обмотки ротора (возбуждение). Это может происходить по разным причинам. Прежде всего, механическое воздействие узел не выдерживает. Кроме того, на него может попадать пыль, вода, грязь, отсюда снижение ресурса, нарушение работы генератора в целом. При выходе из строя обмотки ротора генератор перестает вырабатывать электроэнергию. Первый признак недостаточного напряжения в сети — очень быстро начинают мигать указатели поворота, тускнеет свет. Следовательно, реле-регулятор напряжения генератора не работает, так как ему просто не на что запитать.

Для диагностики состояния обмотки ротора необходимо использовать омметр. Конечно, для проведения грубой проверки можно оснастить простой щуп из лампы накаливания и пальчикового элемента питания. Но эффективность такой диагностики будет не малой. После того, как генератор был разобран, снимаем ротор, подсоединяем к кольцам омметр. Он должен показать сопротивление в пределах 1,8-5 Ом. При значительном отличии от этого значения необходимо провести визуальную проверку.Например, очень часто происходит обрыв провода, составляющего обмотку. И самое частое место обрыва — это припаивание его кольцами.

Диагностика обмотки статора

Если обмотку ротора можно проверить прямо на автомобиле, однако для этого нужно иметь длинные пальцы и зоркий глаз, то диагностика статора возможна только после того, как генератор был полностью разобрана. Кстати, реле-регулятор напряжения самоката проверяется так же, как и на автомобиле.Но диагностику обмотки статора нужно проводить после разборки всего механизма. Причина в том, что выпрямительный мост помешает диагностике. Так что же делать в самом начале? А вам нужен один прибор — омметр. Конечно, наиболее подходящим будет мультиметр, так как его можно очень быстро переключить в режим «циферблата».

Проверить все три обмотки статора на обрыв. Для этого к клеммам обмотки подключите омметр (или мультиметр в режиме «циферблат»).Если проблем не обнаружено, продолжайте диагностику дальше. С помощью того же прибора необходимо определить, нет ли замыкания обмоток на корпусе генератора. Таким же образом проверяется наличие межвиткового контура. Но этот параметр лучше всего проверять с помощью другого устройства — мегомметра (например, PDO-1). При обнаружении неисправности в обмотке статора необходимо произвести замену узла. Более того, в некоторых случаях, когда генератор требует полного ремонта, разумнее заменить все устройство, чем устанавливать новые элементы.

Диагностика блока выпрямителя

К выходу выпрямителя подключен регулятор напряжения. Силовые диоды желательно проверять только после их отсоединения от выводов обмотки статора. Для этого, как вы понимаете, требуется полностью разобрать генератор. Перед тем, как приступить к проверке, необходимо вспомнить школьный курс физики, а точнее — свойства полупроводников. Вы должны знать, что диоды способны пропускать через себя постоянный электрический ток только в одном направлении.Это свойство берется за основу для проверки. Для проведения работ вам понадобится тот же омметр или мультиметр в режиме «дозвона». Подключите к нему диод, затем поменяйте полярность. Если в одном случае он проводит, а в другом нет, то диод исправен. Если он не проводит ток в одном направлении, значит, он потерпел неудачу. Аналогично и в случае, если выполняется в обоих направлениях.

Меры безопасности

При ремонте или техническом обслуживании реле-регулятора напряжения генератора необходимо соблюдать некоторые меры предосторожности.Чтобы работа генератора и его узлов происходила в безопасном режиме, необходимо соблюдать определенные требования. В частности, запрещается эксплуатировать генератор без включенного в цепь аккумулятора. При отключении аккумулятора на короткое время происходит резкий скачок напряжения. Вследствие этого выходит из строя реле-регулятор. Учтите, что при попытке запуска с буксира генератор не всегда может выдавать необходимое напряжение. Кроме того, если вы используете «свет», нужно при запуске включать максимально возможное количество потребителей.

Также недопустимо включение каких-либо источников напряжения в бортовую сеть при условии, что подключение выполнено с неправильной полярностью. Также нельзя подключать бортовую сеть автомобиля к источнику питания с напряжением выше 14 вольт. Если проводится сварка, необходимо отключить аккумулятор от сети, а также провода, идущие к обмотке возбуждения. Кроме того, масса сварочного аппарата не должна соприкасаться с кузовом автомобиля. Это все, что можно сказать о таком устройстве, как реле-регулятор напряжения.Цена его в магазинах 250-300 рублей, а это не очень много, учитывая, что он идет в комплекте со щеткой в ​​сборе.

Как работает система зарядки

Внутри генератора переменного тока ротор с ременным приводом становится электромагнитом, когда к нему подается ток. По мере вращения ротора в обмотках статора генерируется более высокий ток.

Автомобиль потребляет довольно много электроэнергии для работы зажигание и другое электрооборудование.

Если питание было от обычного аккумулятор , он скоро закончится.Итак, в машине есть аккумуляторная аккумулятор и система зарядки, чтобы поддерживать его в рабочем состоянии.

Батарея имеет пары выводов. тарелки погружают в смесь серной кислоты и дистиллированной воды.

Половина пластин соединена с каждой Терминал . Электроэнергия, подаваемая в батарею, вызывает химическую реакцию, в результате которой на один набор пластин откладывается дополнительный свинец.

Когда батарея подает электричество, происходит прямо противоположное: лишний свинец растворяется с пластин в реакции, которая производит электрический ток. Текущий .

Аккумулятор заряжается генератор на современных автомобилях или динамо-машиной на более ранних. Оба типа генератор , и приводятся в движение ремнем от двигатель .

генератор состоит из статор — стационарный комплект проволоки катушка обмотки, внутри которых вращается ротор.

Ротор электромагнит подается небольшое количество электроэнергии через углерод или медь-углерод кисти (контакты) касаются двух вращающихся металлических контактные кольца на его валу.

Вращение электромагнита внутри катушек статора генерирует гораздо больше электричества внутри этих катушек.

Электричество есть переменный ток — его направление потока меняется назад и вперед каждый раз, когда ротор вращается. Должно быть исправленный — превратились в односторонний поток, или постоянный ток .

Динамо-машина выдает постоянный ток, но менее эффективна, особенно при малых двигатель скорости и весит больше, чем генератор.

Предупреждающая лампа на приборная панель светится, когда аккумулятор недостаточно заряжен, — например, при остановке двигателя.

Также может быть амперметр чтобы показать, сколько электричества вырабатывается, или индикатор состояния батареи, показывающий состояние батареи заряжать .

Как работает генератор

Как протекает ток в генераторе

При перемещении магнита мимо замкнутой проволочной петли в проволоке течет электрический ток. Представьте себе петлю из проволоки с магнитом внутри.

Северный полюс магнита проходит через верх петли как Южный полюс проходит его нижнюю часть.Оба прохода заставляют ток течь в одном направлении по контуру.

Полюса удаляются, и ток перестает течь, пока южный полюс не достигнет вершины, а северный полюс — основания.

Это заставляет ток снова течь, но в противоположном направлении.

В автомобильном генераторе переменного тока для увеличения выработки электрического тока используется электромагнит.

Как работает динамо

Обмотки возбуждения внутри корпуса — это электромагнит динамо.Ток генерируется во вращающемся якоре.

В динамо-машине электромагниты неподвижны и называются поле катушки. Ток вырабатывается в арматура — еще один набор катушек, намотанных на вал и вращающихся внутри катушек возбуждения.

Принцип такой же, как у генератора, но ток идет на коммутатор — металлическое кольцо, разделенное на сегменты, к которым прикасаются угольные щетки, установленные в подпружиненный гиды. Два сегмента касаются пары щеток и подают к ним ток.

По мере вращения якоря ток меняет направление. Но к тому времени под щетками оказалась еще одна пара сегментов коммутатора, и эта пара подключена наоборот, так что выходящий ток всегда течет в одном и том же направлении.

Регулировка тока к батарее

Ток от генератора выпрямляется в постоянный ток с помощью набора диоды которые позволяют току течь через них только в одном направлении.

Для зарядки аккумулятора подаваемое на него напряжение не должно быть слишком низким или слишком высоким.

Генератор имеет управляющее устройство с транзисторным управлением, которое регулирует напряжение путем подачи большего или меньшего тока — по мере необходимости — на электромагнит.

Выпрямитель и регулятор обычно находятся внутри корпуса генератора, но на некоторых генераторах они находятся снаружи, смонтированы на корпусе генератора.

Динамо-машине не нужен выпрямитель — есть регулятор напряжения в отдельной коробке, в которой реле .

Одно реле контролирует уровень напряжения, кратковременно отключая ток в катушках возбуждения.

Второе реле предотвращает перезарядку динамо-машины и повреждение аккумулятора.

.

No related posts.