Реле-регулятор напруги: характеристики, ціна, схема підключення

Зі статті ви дізнаєтеся про те, що таке реле-регулятор напруги автомобільного генератора. Крім того, розгляньте конструкцію генераторних установок, які використовуються на сучасних автомобілях. У машині є два основних джерела живлення – це генератор і акумуляторна батарея. Причому вони повинні працювати одночасно. З однією особливістю – запуск двигуна здійснюється від акумулятора, а от при роботі двигуна бортова мережа вимагає від обох джерел. Крім того, від генератора проводиться підзарядка батареї. Варто також відзначити, що автомобільні генератори дуже надійними вузлами, які прекрасно працюють в будь-яких кліматичних зонах.

Пристрій генератора

Особливістю всіх автомобільних генераторів є те, що вони виробляють трифазну змінну напругу. Більша частина пристроїв має праве обертання, в передній частині розташовується крильчатка, необхідна для обдування повітрям корпусу і обмоток. На задній же кришці передбачений захисний кожух, завдяки якому всередину не потрапляє волога, пил, бруд. Наприклад, реле-регулятор напруги ВАЗ-2110 захищено цієї кришкою від попадання сторонніх предметів, пилу та вологи. Всередині генератора встановлений блок випрямлячів – шість діодів, включених по мостовій схемі. Тут ви можете спостерігати відміну від класичної мостової схеми, так як виникає необхідність в випрямленні трифазного струму. Ротор обертається усередині корпусу. Він містить обмотку збудження. Крім того, на корпусі (статорі – нерухомої частини) є теж обмотка, саме вона виробляє струм для живлення бортової мережі автомобіля і підзарядки акумулятора.

Принцип роботи генераторної установки

Принцип роботи заснований на ефектах електромагнітної індукції. Давайте подивимося, що це за ефекти. Припустимо, є провідник, який знаходиться в магнітному полі. Так, в стані спокою ви нічого не зможете спостерігати. Але якщо ж змусити провідник або поле рухатися, то на висновках з'явиться деяка різниця потенціалів. А якщо говорити простіше, то змінну напругу. Така ж історія в генераторі – ротор містить обмотку збудження, на яку подається напруга. В результаті цього виробляється магнітне поле. Контроль магнітного поля в генераторі сімки здійснює реле-регулятор напруги ВАЗ 2107. При обертанні ротора від колінчастого валу двигуна магнітне поле починає рухатися, відбувається постійна зміна полярності. Струм передається на обмотку збудження за допомогою щіток з графіту і спеціальних контактних кілець. Ось саме так відбувається генерація електроенергії, потім потрібно провести випрямлення. А робиться це шістьма (іноді дев'ятьма) діодами. Дев'ять діодів використовуються в схемах, в яких передбачена захист від зворотної напруги. Правда, в автомобільній техніці подібний варіант включення не застосовують.

Як проводиться живлення обмотки збудження

Як ви змогли зрозуміти, найголовніше – це здійснити живлення обмотки збудження. А вона грає в генераторі значиму роль. Було вище згадано про те, що для передачі напруги на обмотку необхідно наявність двох вузлів: щіток і кілець. Саме з їх допомогою працює реле-регулятор напруги ВАЗ-2110. Кільця розташовані на поверхні ротора, до них примикають щітки. Ось це і є найбільш уразливий вузол будь-якого генератора. Щітки виготовлені на основі графіту, тому при терті вони поступово руйнуються. У місці, де знаходиться реле-регулятор напруги, високий рівень вібрації, тому не виключена можливість його поломки із-за постійних механічних навантажень. Отже, необхідно постійно стежити за станом щіткового механізму. Крім того, за допомогою регулювання живлення обмотки збудження можна отримати різну напругу на виході. Наприклад, якщо подати на обмотку ротора 12 вольт, то стільки ж стабільно буде на виході генератора. Якщо 6 вольт подавати, то на виході буде рівно 6. Саме в ланцюг обмотки ротора вироблено включення такого пристрою, як реле-регулятор напруги. Причому конструкція у нього може бути як механічна, так і електронна.

Призначення регулятора напруги

На сьогоднішній день велику популярність отримали напівпровідникові прилади. Наприклад, реле-регулятор напруги ВАЗ-2107 складається з напівпровідника, включеного в режимі ключа. Їх перевага полягає в малих габаритах і відсутністю необхідності проводити налаштування. Ви купуєте виріб, який має оптимальні регулювання, воно не потребує втручання, щоб забезпечити стабільну роботу. Достатньо лише провести установку на генератор, як пристрій почне працювати. Причому термін служби напівпровідникового приладу виявляється в сотні разів вище, ніж механічного. Регулятор напруги необхідний для того, щоб провести стабілізацію напруги, що подається на обмотку ротора. А тепер суть процесу. Якщо обмотку збудження підключити до акумуляторної батареї без стабілізатора, то напруга на виході буде змінюватися в широкому діапазоні – від 10 до 30 вольт. А це неприпустимо, так як вся бортова мережа розрахована на 12 вольт. А причина зміни в такому діапазоні – це різне число обертів колінчастого вала, як наслідок – ротора генератора. Звідси можна зробити висновок, що чим більше частота обертання колінчастого вала, тим вище напруга на виході. Від цього явища і дозволяє позбутися реле-регулятор.

Принцип роботи регулятора напруги

У даній статті будуть розглянуті тільки електронні конструкції, в основі яких лежать напівпровідники. Справа в тому, що механічні не використовуються вже дуже давно, так як вони морально застаріли. Тому зараз використовується більш сучасна схема реле-регулятора напруги. До того ж механічні потрібно постійно налаштовувати, а це не подобається всім автомобілістам. Як же працює цей пристрій? Все досить просто, якщо зрозуміти принцип функціонування. Варто зауважити, що напівпровідник працює в режимі ключа. Якщо говорити простіше, то вимикача. При обертанні ротора відбувається постійна комутація – на обмотку збудження подається напруга з виходу генератора, то ні. Чим вище напруга на виході генератора, тим частіше спрацьовує електронний ключ. Отже, при збільшенні напруги до значення 135-142 вольт відбувається відключення роторної обмотки від ланцюга живлення. При зниженні значення нижче згаданого межі, харчування починає знову надходити. Звичайно, реле-регулятор напруги ВАЗ-2114 налаштований на спрацювання саме в діапазоні, який був наведений вище. Завдяки тому, що відбувається така постійна комутація ланцюга з великою частотою, на виході генератора виробляється максимально стабільне напруга. Варто запам'ятати значення, наведені вище, так як вони знадобляться для перевірки реле-регуляторів. Процес цей не займе багато часу, але дозволить точно визначити несправність. Якщо у вас часто трапляється поломка цього сайту, то варто звернути увагу на генератор. Цілком можливо, що у нього є внутрішні пошкодження, які необхідно усувати.

Привід генераторів

Вже було кілька слів сказано про те, що ротор генератора обертається від колінчастого вала. А реле-регулятор напруги УАЗ живиться від виходу генератора. На колінчастому валу знаходиться шків, який пов'язаний ремінною передачею з ротором. На ньому є аналогічний по конструкції шків, але меншого діаметра. На більшості сучасних автомобілів застосовуються поліклинові многоручейковие ремені. Вони мають всередині армування, зовнішня частина гладка, а внутрішня з виїмками. З їх допомогою проводиться фіксація ременя на поверхні шківів. Варто зазначити, що від натягу ременя залежить багато чого. Зокрема, ресурс генератора – якщо сильно натягнути ремінь, то відбувається швидкий знос підшипника, розташованого в передній кришці. Але якщо ж його натягнути слабо, то буде відчуватися нестача струму. Наслідок цього – швидкий розряд акумуляторної батареї. Кріплення корпуса генератора до блоку двигуна проводиться за допомогою двох кронштейнів – верхнього і нижнього. Вони обидва рухливі, але щоб провести регулювання натягу ременя, досить послабити верхнє. На корпусі пристрою є шпилька, яка кріпиться в кронштейн, встановлений на блоці двигуна.

Як перевірити регулятор напруги на автомобілі

Щоб здійснити діагностику ланцюгів живлення, вам потрібно мультиметр. Його потрібно буде використовувати в двох режимах – омметра та вольтметра. Якщо згадати про те, яка схема реле-регулятора напруги електронного типу, то з'ясовується, що вони не підлягають ремонту. Тому в разі якщо сталося руйнування цього приладу, доведеться встановлювати новий. Але варто зауважити, що більшість регуляторів виконані в єдиному корпусі з щітковим вузлом. Отже, при надмірному зносі щіток замінюються не тільки вони, але і регулятор напруги. Для перевірки реле-регулятора не потрібно його знімати, хоч і займає ця процедура дещо секунд за часом. Вам потрібно вольтметр. Причому шкала щоб була розтягнута, а межа вимірювання знаходився в діапазоні 1230 Вольт. Причина в тому, що, як говорилося раніше, при несправному стабілізаторі відбувається підвищення значення напруги в бортовій мережі. Але часом трапляється, що генератор взагалі відмовляється працювати, на його виході немає напруги. Отже, реле-регулятор напруги ВАЗ-2106 або іншого автомобіля, перестає працювати. А вся бортова мережа живиться від акумуляторної батареї. Зверніть увагу на те, що її ємності вистачить на дуже нетривалий час. Особливо у випадку, якщо автомобіль інжекторний (великий розряд йде при роботі паливного насоса). Щоб остаточно переконатися в цьому, заведіть двигун і увімкніть ближнє світло. Підключіть Вольтметр до клем акумуляторної батареї. Значення напруги повинно бути в інтервалі 135-142 Вольт. Якщо менше або більше, то є явна поломка регулятора або щіткового вузла.

Діагностика за допомогою блоку живлення

Але можна зняти регулятор, відключивши його від генератора. Так перевірка реле-регулятора напруги виконується набагато ефективніше. Зауважте, що при проведенні будь-яких робіт з електрообладнанням потрібно робити відключення акумуляторної батареї. Для діагностики потрібно лампа розжарювання, а також джерело живлення з регульованою напругою на виході. Якщо такого немає, то можна використовувати зарядчик акумуляторів і кілька пальчикових батарейок (щоб отримати сумарне напруга понад 15 Вольт). Лампа включається між щітками, а на висновки «В», «Б», подається плюс харчування. Відповідно до масового висновку необхідно підключити мінус. Повинні дотримуватися такі умови:

напруга до 14 вольт – лампа горить;

напругу понад 15 вольт – лампа гасне.

Якщо якесь умова не виконується, то можна говорити про те, що має місце поломка регулятора напруги.

Діагностика стану роторної обмотки

На жаль, ніщо не вічне, навіть такий надійний і довговічний вузол, як генератор, що може зіпсуватися. Зокрема, нерідко відбувається руйнування обмотки ротора (збудження). Відбуватися це може з різних причин. В першу чергу, механічний вплив не витримує вузол. Крім того, на неї може потрапляти пил, вода, грязь, звідси зменшення ресурсу, порушення роботи генератора в цілому. При поломці роторної обмотки генератор перестає виробляти електроенергію. Перший ознака недостатньої напруги в мережі – покажчики поворотів починають дуже швидко блимати, світло тьмяніє. Отже, реле-регулятор напруги генератора не працює, так як йому просто нічого живити. Для діагностування стану роторної обмотки необхідно скористатися омметром. Звичайно, для проведення грубої перевірки можна озброїтися простим пробником, виготовленим з лампи розжарювання і пальчикової батарейки. Але ефективність такої діагностики не буде вкрай мала. Після того, як розібрали генератор, візьміть ротор, до кілець підключіть омметр. Він повинен показати опір в діапазоні 18-5 Ом. При значному відміну від цього значення, необхідно провести візуальну перевірку. Наприклад, дуже часто відбувається обрив проводу, якого складається обмотка. Причому найбільш часте місце обриву – це пайка його з кільцями.

Діагностика статорної обмотки

Якщо роторну обмотку можна перевірити безпосередньо на автомобілі, правда, для цього потрібно мати довгі пальці і зірке око, то статорную допускається діагностувати тільки після повного розбирання генератора. Між іншим, реле-регулятор напруги скутера перевіряється так само, як і на автомобілі. А ось діагностика обмотки статора повинна проводитися після розбирання всього механізму. Причина в тому, що випрямний міст буде заважати проведенню діагностики. Отже, що ж робити в самому початку? А вам потрібен один прилад – омметр. Звичайно, найбільш вдалим виявиться мультиметр, так як його можна дуже швидко переключити в режим «продзвонювання». Перевірте на обрив всі три статорні обмотки. Для цього підключити омметр (або мультиметр в режимі «прозвонки») до висновків обмоток. Якщо несправностей не виявлено, то продовжуйте діагностування далі. За допомогою того ж приладу потрібно визначити, чи немає замикання обмоток на корпус генератора. Таким же чином перевіряється наявність межвіткового замикання. Але цей параметр краще всього перевіряти за допомогою іншого пристрою – мегомметра (наприклад, ПДО-1). Якщо виявлена будь-яка несправність в обмотці статора, то необхідно провести заміну вузла. Причому в деяких випадках, коли генератор потребує повного ремонту, розумно провести заміну всього пристрою, а не встановлення нових елементів.

Діагностування випрямного блоку

До виходу випрямляча проводиться підключення реле-регулятора напруги. Бажано проводити перевірку силових діодів тільки після від'єднання їх від висновків статорної обмотки. Для цього, як ви розумієте, потрібно повністю розібрати генератор. Перед початком перевірки вам потрібно згадати шкільний курс фізики, а точніше – властивості напівпровідників. Ви повинні знати, що діоди здатні пропускати через себе постійний електричний струм тільки в одному напрямку. Саме ця властивість і береться в основу перевірки. Для проведення роботи необхідний все той же омметр або мультиметр в режимі «продзвонювання». Підключаєте до нього діод, потім міняєте полярність. Якщо він проводить в одному випадку, а в іншому – ні, то діод справний. Якщо ж він не проводить струм ні в одну сторону, то він вийшов з ладу. Аналогічно і в випадку, якщо проводить в обох напрямках.

Заходи безпеки

Коли реле-регулятор напруги генератора підлягає ремонту або обслуговування, необхідно дотримуватися деякі запобіжні заходи. Для того щоб експлуатація генератора і його вузлів відбувалася в безпечному режимі, потрібно дотримуватися певні вимоги. Зокрема, заборонена робота генератора без включеного в ланцюг акумуляторної батареї. При короткочасному відключенні акумулятора відбувається різкий стрибок напруги. В результаті цього реле-регулятор виходить з ладу. Зверніть увагу на те, що при спробі завести з буксира, генератор не завжди може видати необхідну напругу. Крім того, якщо використовуєте «прикурювання», потрібно включати максимально можливе число споживачів при запуску. Також неприпустимо включення будь-яких джерел напруги в бортову мережу, за умови, що виробляється з'єднання з неправильною полярністю. Також можна підключати бортову мережу автомобіля до джерел живлення з напругою понад 14 вольт. Якщо ж проводяться зварювальні роботи, то необхідно відключати акумулятор від мережі, а також дроти, що йдуть на обмотку збудження. Крім того, маса зварювального апарата не повинна з'єднуватися з кузовом автомобіля. Ось і все, що можна розповісти про такий прилад, як реле-регулятор напруги. Ціна в магазинах становить 100 гривень, а це не дуже багато, якщо врахувати, що він йде з щітковим вузлом воєдино.