Принцип действия

Содержание

Работа генератора и проверка регулятора напряженияКакие требования предъявляются к автомобильному генератору?Компоненты регулятора напряженияРабота двухуровневого регулятораРабота генератораПринцип работы автомобильного генератора, схемаЭлектронный регуляторКонструкция и принципы функционированияЧто такое генераторМеханические регуляторы напряженияПричины выхода из строя Принцип работы регулятора напряжения генератораСхемаМодернизация схемы регулятораПоиск неисправностей генератора по схемамРегулятор напряжения: описание, принцип работы, назначениеОсновные процессы автоматического регулированияОбщие понятияТипы релерегуляторов Как снимать релерегуляторКакие виды устройств часто встречаютсяУстройство ротораДвухуровневые регуляторыТрехуровневая система регулирования Проверка устройстваВывод

Работа генератора и проверка регулятора напряжения

Генераторная установка предназначена для обеспечен

Генераторная установка предназначена для обеспечения питанием потребителей, входящих в систему электрооборудования, и зарядки аккумуляторной батареи при работающем двигателе автомобиля. Выходные параметры генератора должны быть таковы, чтобы в любых режимах движения автомобиля не происходил прогрессивный разряд аккумуляторной батареи. Кроме того, напряжение в бортовой сети автомобиля, питаемой генераторной установкой, должно быть стабильно в широком диапазоне изменения частоты вращения и нагрузок. 

Генераторная установка - достаточно надежное устроРабота генератора и проверка регулятора напряжения

Генераторная установка — достаточно надежное устройство, способное выдержать повышенные вибрации двигателя, высокую подкапотную температуру, воздействие влажной среды, грязи и других факторов.

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

Полезно почитать: Взорвался аккумулятор, причины и что делать.

Компоненты регулятора напряжения

Современные автомобили оснащаются довольно простым

Современные автомобили оснащаются довольно простыми конструкциями. Они неразборные, совмещены в одном корпусе два элемента – непосредственно регулятор и графитовые щетки, передающие напряжение питания на роторную обмотку генератора. Причем электронные типы устройств могут быть двух видов. Например, регулятор напряжения генератора ВАЗ-2110 выпуска конца 90-х годов был изготовлен на монтажной плате небольшого размера. Современные же устройства делаются с использованием одного кристалла полупроводника, в котором находятся все элементы. Можно даже сказать, что это небольшая микросхема.

Графитовые щетки подключаются к выводам монтажной платы или полупроводникового элемента. Напряжение к ним подается от аккумуляторной батареи через лампу, которая необходима для диагностики генератора. Обратите внимание на то, что нельзя ставить вместо нее светодиодные элементы, так как у них нет внутреннего сопротивления. Грубо говоря, лампа накаливания работает и в качестве предохранителя. Если нить перегорает, то прекращается подача напряжения на роторную обмотку, генератор перестает работать. Если же загорается лампа, то имеется поломка. Либо щетки стерлись, либо ремень порвался, но иногда случается и так, что выходят из строя полупроводниковые диоды в выпрямителе. В таком случае необходима замена регулятора напряжения генератора на новый.

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.

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.

Принцип работы автомобильного генератора, схема

Генератор — один из главных элементов электр

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.

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.

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.

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.

Механические регуляторы напряжения

История автомобилестроения насчитывает уже более сотни лет, за это время было изобретено и внедрено множество конструкций, которые улучшают показатели всех агрегатов. Среди них и реле-регулятор, так как современная машина не сможет без него нормально работать. Изначально использовались механические устройства, в основе которых лежало электромагнитное реле. Например, регулятор напряжения генератора ВАЗ первых моделей был именно таким.

У него, как оказалось позднее, нет никаких плюсов,

У него, как оказалось позднее, нет никаких плюсов, сплошь и рядом недостатки. Причем основной минус – это низкая надежность вследствие того, что присутствуют подвижные контакты. Они со временем стираются, так как прибор работает постоянно, без остановок. Кроме того, иногда требуется проводить регулировочные работы, что не очень хорошо сказывается на эксплуатации автомобиля. Современность диктует правило, по которому машина должна проходить техобслуживание своевременно в сервисных центрах. И водитель не должен уметь проводить сложный ремонт, от него требуется только умение управлять автомобилем и менять колесо (это максимум).

Причины выхода из строя

Реле-регуляторы выходят из строя не так уж и часто, но если автолюбители с этим не повезло, игнорировать проблему не стоит. Вот главные причины выхода устройства из строя:

  1. В обмотке возбуждения произошло межвитковое замыкание. Это самая частая из причин, по которым реле приходится менять. Здесь стоит отметить, что даже новое реле может прожить недолго. Если быстро выходит из строя даже новое устройство, стоит снять генератор и провести его тестирование;
  2. Пробой диодов. Такое происходит не очень часто. При пробое диодов наблюдается перегрев генератора;
  3. Переполюсовка в аккумуляторе. Если данная проблема существует продолжительное время, из строя выходят выпрямительные диоды;
  4. Короткое замыкание, произошедшее на управляющем выводе генераторного реле-регулятора;
  5. Разрушение щеток.

Также причиной выхода реле из строя является его естественный износ. Как правило, устройство служит очень долго, однако даже самую надежную автомобильную электронику, запаянную в герметичный корпус, приходится менять раз в 6-8 лет. Если реле-регулятор неисправно, возможен выход из строя не только аккумулятора, но даже электронного блока авто и собственно генератора.

Принцип работы регулятора напряжения генератора

p, blockquote 5,0,0,0,0 –>

Генератор – один из наиболее консервативных узлов автомобилей. Разработанная в середине 60-х годов схема осталась практически неизменной вплоть до наших дней за исключением элементной базы.

p, blockquote 6,0,0,0,0 –>

Схема

В общем виде схему автомобильного генератора можно изобразить так:

p, blockquote 7,0,0,0,0 –>

» />

p, blockquote 8,0,0,0,0 –>

Она содержит следующие основные узлы:

p, blockquote 9,0,0,0,0 –>

  • выпрямительный мост 5 и 6;
  • выпрямительный мост питания реле-регулятора 7;
  • реле-регулятор 11;
  • щетки обмотки возбуждения 10;
  • обмотка возбуждения (якорь) 9;
  • обмотка статора 8;
  • индикаторная лампа 4;
  • аккумуляторная батарея 3;
  • контактная группа замка зажигания 1;
  • конденсатор 2 (может отсутствовать).

Общий принцип работы генераторов переменного тока придумал гениальный Тесла. Постоянный ток через обмотку возбуждения индуцирует магнитное поле. Во время вращения катушки возбуждения (якоря) внутри обмотки статора в последних генерируется переменное напряжение.

p, blockquote 10,0,0,0,0 –> adsp-pro-1 –>

Это напряжение преобразуется в постоянное выпрямителем, выполненным на диодном мосте 5 и 6. Выпрямленное напряжение заряжает аккумуляторную батарею.

p, blockquote 11,0,0,0,0 –>

Чем выше ток в обмотке возбуждения, тем будет выше напряжение генератора.

p, blockquote 12,0,1,0,0 –>

Какую функцию выполняет реле-регулятор? По существу, он является усилителем с обратной связью. То есть, как только повышается напряжение, его схема уменьшает ток через обмотку возбуждения.

p, blockquote 13,0,0,0,0 –>

Соответственно, напряжение генератора уменьшается. Тогда он повышает ток обмотки, напряжение генератора увеличивается. И так до бесконечности. В конечном счете, напряжение генератора стабилизируется на определенном уровне. Весь этот процесс стабилизации длится доли секунды.

p, blockquote 14,0,0,0,0 –>

Реле-регуляторы классифицируют по элементной базе исполнения:

p, blockquote 15,0,0,0,0 –>

  • релейные;
  • транзисторно-релейные;
  • транзисторные (в автомобилях до 90-х годов);
  • интегральные (в современных автомобилях);
  • микропроцессорные с программным управлением (Audi, BMW).

» />

p, blockquote 16,0,0,0,0 –>

По конструктивному исполнению:

p, blockquote 17,0,0,0,0 –>

  • внешние, закрепляемые на элементах кузова;
  • встроенные;
  • встроенные, совмещенные со щетками.

» />

p, blockquote 18,0,0,0,0 –>

В современных автомобилях чаще всего используют устройства, совмещенные со щетками. В этом есть свой недостаток: когда изнашиваются щетки, приходится менять и реле-регулятор. И наоборот, отказ реле-регулятора может привести к замене здоровых щеток.

p, blockquote 19,0,0,0,0 –>

Некоторые специалисты меняют только щетки, расположенные совместно с реле-регулятором. Это не лучший вариант из соображений надежности, тем более стоимость реле-регуляторов распространенных автомобилей не так велика и может быть даже ниже стоимости замены щеток.

Модернизация схемы регулятора

То, насколько полной будет зарядка аккумулятора, н

То, насколько полной будет зарядка аккумулятора, напрямую зависит от регулятора напряжения. К сожалению, простые конструкции, описанные выше, имеют большой разброс параметров. Поэтому, купив в одном магазине три экземпляра одинаковых устройств, вы получите различное напряжение на выходе. И это факт, никто и спорить не будет. Если не хватает аккумулятору зарядки, то он будет за короткое время терять свою емкость. И завести двигатель не сможет. Потребуется его восстанавливать только стационарным зарядным устройством.

Но ведь можно установить регулятор напряжения генератора трехуровневый, который позволяет изменять характеристики простым переключением тумблера. В его схеме находятся два полупроводника, у которых характеристики немного отличаются. За счет этого появляется возможность регулировки выходного напряжения. При включении одного полупроводника на выходе появляется 14,5 Вольт, а если другой пустить в цепь, то будет несколько выше. Использование такого устройства актуально в зимний период времени, когда емкость АКБ снижается и требуется дополнительная зарядка.

Поиск неисправностей генератора по схемам

Типичные неисправности генератора

Причины неисправности

Способ устранения

Светодиод (лампа) вольтметра не загорается при включении зажигания. Контрольные приборы не работают 

1. Поврежден светодиод (лампа) вольтметра 

Замените светодиод (лампу) вольтметра 

2. Перегорел предохранитель №2 в блоке предохранителей 

Замените предохранитель 

3. Обрыв в цепи питания комбинации приборов: 

не подается напряжение от штекера «Б» блока предохранителей к комбинации приборов 

проверьте провод «О» и его соединения от блока предохранителей до комбинации приборов 

не подается напряжение от реле зажигания к штекеру «Б» блока предохранителей 

проверьте провод «ГЧ» и его соединения от блока предохранителей до реле зажигания 

обрыв или нарушение контакта в проводе, соединяющем с «массой» комбинацию приборов 

проверить провод «Ч» и его соединения от комбинации приборов на «массу» 

4. Не срабатывает выключатель или реле зажигания: 

неисправна контактная часть или реле зажигания 

проверьте, замените контактную часть выключателя или реле зажигания 

не подается напряжение от выключателя к реле зажигания 

проверьте провод «Ч» и его соединения между выключателем и реле зажигания 

обрыв или нарушение контакта в проводе, соединяющем с «массой» реле зажигания 

проверьте провод «Ч» и его соединения от реле зажигания на «массу» 

5. Поврежден стабилизатор напряжения в комбинации приборов

Замените стабилизатор напряжения

При включении зажигания и после пуска двигателя светодиод/лампа вольтметра не горит, аккумулятор разряжается 

Неисправна цепь обмотки возбуждения генератора: 

1. Перегорел предохранитель №2

Замените предохранитель

2. Обрыв проводов в цепях: предохранитель №2 — комбинация приборов; комбинация приборов — реле-регулятор.

Найдите и устраните обрыв

3. В приборной панели; перегорел светодиод/лампа; обрыв печатных проводников; неисправно гасящее сопротивление или плохие пайки его выводов

Замените светодиод/лампу; устраните обрыв печатных проводников; замените или пропаяйте сопротивление.

4. Нет «массы» между корпусом и реле-регулятором

Очистите от окислов и грязи место соединения реле-регулятора с генератором

5. Неисправно реле-регулятор

Замените реле-регулятор

6. Обрыв обмотки ротора

Замените ротор

Светодиод вольтметра горит при работе двигателя. Аккумуляторная батарея разряжена 

1. Проскальзывание ремня привода генератора

Отрегулируйте натяжение ремня

2. Нет контакта между выводами «В» и «Ш» регулятора напряжения и выводами щеток 

Зачистите выводы «В» и «Ш» регулятора напряжения и щеток, подогните выводы регулятора 

3. Обрыв в цепи между комбинацией приборов и штекером «61» генератора 

Проверьте «КБ» провод и его соединения от генератора до комбинации приборов 

4. Износ или зависание щеток, окисление контактных колец 

Замените щеткодержатель со щетками, протрите кольца салфеткой, смоченной в бензине 

5. Поврежден регулятор напряжения 

Замените регулятор напряжения 

6. Повреждены вентили выпрямительного блока 

Замените выпрямительный блок 

7. Повреждены диоды питания обмотки возбуждения 

Замените диоды или выпрямительный блок 

8. Отпайка выводов обмотки возбуждения от контактных колец 

Припаяйте выводы или замените ротор генератора 

9. Обрыв или короткое замыкание в обмотке статора, замыкание ее на «массу»

Замените статор генератора

АКБ разряжается в процессе эксплуатации, но внешних признаков ненормальной работы генератора нет 

1. Неисправна АКБ: окисление проводов или клемм батареи; недостаточно электролита; замыкание одной или нескольких банок 

Очистите провода/клеммы; долить дистиллированную воду, заменить АКБ

2. Грязь, замасливание, окисление контактных колец ротора

Очистить контактные кольца тряпкой смоченной в бензине, мелкой наждачной бумагой

3. Грязь, замасливание щёток реле-регулятора или слабый контакт в связи с их чрезмерным износом

Очистите щётки от грязи тряпкой смоченной в бензине. Замените реле-регулятор в сборе. (Для реле-регуляторов старого образца достаточно заменить только щётки)

4. Перерасход энергии мощными/ дополнительными потребителями

Замените генератор другим, более мощным (ВАЗ-2108 — 955.3701; ГАЗ-3102)

5. Межвитковое замыкание или обрыв одной из фаз обмотки статора

Замените обмотку статора

Светодиод вольтметра мигает при работе двигателя. Аккумуляторная батарея перезаряжается

Поврежден регулятор напряжения (короткое замыкание между выводом «Ш» и «массой») 

Замените регулятор напряжения 

Контрольная лампа горит в полнакала при работе двигателя

Неисправны дополнительные и/или выпрямительные диоды 

Заменить диоды или выпрямительный блок в сборе

Повышенная шумность генератора 

1. Ослаблена гайка шкива генератора 

Подтяните гайку 

2. Повреждены подшипники ротора или их посадочные места

Замените подшипники, крышку/крышки генератора

3. Межвитковое замыкание или замыкание на «массу» обмотки статора (вой генератора) 

Замените статор 

4. Короткое замыкание в одном из вентилей генератора 

Замените выпрямительный блок 

5. Скрип щеток 

Протрите щетки и контактные кольца хлопчатобумажной салфеткой, смоченной в бензине 

6. Задевание ротора за полюса статора

Замените ротор, статор. Обратить внимание на подшипники

Быстрый износ щёток и контактных колец 

1. Попадание масла или грязи на контактные кольца

Очистите контактные кольца тряпкой смоченной в бензине, мелкой наждачной бумагой

2. Увеличенное биение контактных колец

Замените ротор

Внимание! «Минус» аккумуляторной батареи всегда должен соединяться с массой, а «плюс» — подключается к зажиму «30» генератора. Ошибочное обратное включение батареи немедленно вызовет повышенный ток через вентили генератора, и они выйдут из строя.

Не допускается работа генератора с отсоединенной аккумуляторной батареей. Это вызовет возникновение кратковременных перенапряжений на зажиме «30» генератора, которые могут повредить регулятор напряжения генератора и электронные устройства в бортовой сети автомобиля.

Запрещается проверка работоспособности генератора «на искру» даже кратковременным соединением зажима «30» генератора с «массой». При этом через вентили протекает значительный ток, и они повреждаются. Проверять генератор можно только с помощью амперметра или вольтметра.

Вентили генератора не допускается проверять напряжением более 12 В или мегометром, так как он имеет слишком высокое для вентилей напряжение и они при проверке будут пробиты (произойдет короткое замыкание).

Запрещается проверка электропроводки автомобиля мегометром или лампой, питаемой напряжением более 12 В. Если такая проверка необходима, то предварительно следует отсоединить провода от генератора.

Проверять сопротивление изоляции обмотки статора генератора повышенным напряжением следует только на стенде и обязательно с отсоединенными от вентилей выводами фазных обмоток.

При электросварке узлов и деталей кузова автомобиля следует отсоединить провода от всех клемм генератора и выводов аккумуляторной батареи.

Энергоснабжение от компании «КАТАРСИС»best-stroy.ruКак выбрать генераторbest-stroy.ruКак выбрать бензогенераторbest-stroy.ruКак правильно выбрать электростанцию?best-stroy.ru

Регулятор напряжения: описание, принцип работы, назначение

Регулятор напряжения – это устройство, предн

Регулятор напряжения – это устройство, предназначенное для автоматической поддержки в требуемых пределах значения напряжения потребителя электрической энергии. Такое устройство обеспечивает бесперебойную работу приборов при любом режиме работы: как при изменении электрической нагрузки, так и при любой температуре окружающей среды.

Назначение

Назначение

Регулятор напряжения часто используется для регулировки температуры нагрева паяльников, повышения или понижения яркости свечения ламп накаливания, скорости вращения генераторов и двигателей и т. д. Часто такие устройства называют регуляторами мощности, но это не совсем правильно. Более точное название — регулятор напряжения, или же диммер, потому что в действительности регулируется фаза. То есть изменяется время прохождения сетевой волны в нагрузку. В результате получаем регулировку напряжения с помощью скважности импульса, а также регулировку значения мощности потребляемой нагрузкой. Эффективно и целесообразно использовать эти приборы для регулирования напряжения с одновременно подключенной резистивной нагрузкой, например, с лампами накаливания, ТЭНами, обогревателями и пр. При работе с индуктивными нагрузками эффективность регулировки сильно снижается, это связано с тем, что индуктивный ток существенно ниже резистивного.

Регулятор напряжения для управления освещением

Такие устройства имеют малые габаритные размеры, и

Такие устройства имеют малые габаритные размеры, их часто устанавливают вместо стандартного выключателя. Простой регулятор напряжения позволяет плавно регулировать силу свечения ламп. Назначение такого устройства заключается во включении и выключении освещения, ну, и, конечно же, для регулирования его интенсивности. Также некоторые модели регуляторов имеют и дополнительные функции: автоматическое включение (отключение) по таймеру, плавное отключение, голосовое или акустическое управление, дистанционное управление, подключение к программе «умный дом», а также имитация присутствия человека (включение и отключение, изменение интенсивности свечения по заданной программе). Существует множество различных типов регуляторов: модульные (внешне они похожи на обычные автоматические выключатели, их монтируют в электрощитах); для установки в монтажных коробках (такие диммеры устанавливаются как розетки и выключатели в монтажных коробках); моноблочные (также устанавливаются в коробках, выполнены в виде единого блока) и так далее.

Симисторный регулятор напряжения

Такие приборы благодаря простой схеме регулировки

Такие приборы благодаря простой схеме регулировки получили довольно широкое применение от регулировки скорости вращения однофазных двигателей с напряжением питания 220 В до регулировки яркости систем освещения. Основные преимущества симисторных регуляторов напряжения: высокая точность регулировки, большой ресурс работы элементов, малые габаритные размеры силового блока, невысокий уровень шума коммутации в силовых цепях. Кроме того, симисторы — это наиболее динамично развивающиеся компоненты мировой электроники. Объемы их производства, а также применение этих элементов постоянно растут.

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.

Общие понятия

Важно понимать из каких конструктивных частей состоит автомобильный генератор.

Ротор создает электромагнитное поле на своей обмотке возбуждения.

Статор, снимающий переменное напряжение в диапазоне от 12-30 Вольт, имеет три обмотки, которые соединены согласно схеме «звезда».

Трехфазный выпрямитель, который состоит из шести диодных полупроводников.

Так как изменение уровня напряжения в генераторе м

Так как изменение уровня напряжения в генераторе может происходить в достаточно большом диапазоне, то его нормальная работа в первую очередь связана с устройством автоматической регулировки. Следует отметить, например, что реле-регулятор на автомобилях ВАЗ 2107 независимо от технического исполнения системы впрыска топлива (инжектор или карбюратор) имеет одинаковую конструкцию. Он состоит из следующих устройств: сравнивающего, управляющего, задающего и исполнительного, а также специального датчика. Основным элементом данной конструкции является орган регулирования, который бывает механическим и электрическим.

При вращении ротора в генераторной установке автомобиля на его выходе появляется электрическое напряжение, уровень которого на обмотке возбуждения управляется органом регулировки. Кроме того, генератор напрямую соединен с аккумуляторной батареей, из-за чего на обмотку возбуждения постоянно подается напряжение. При изменении скорости вращения ротора происходит и вариация напряжения на выходе генератора, которая регулируется подключенным к нему реле-регулятором.

Повышение и понижение уровня напряжения на выходе генераторной установки автомобиля производится следующим образом. Сначала датчик фиксирует его изменение и подает соответствующий сигнал на сравнивающее устройство, которое в свою очередь сопоставляет его с положенным уровнем. Потом этот сигнал поступает на устройство управления, где осуществляется его преобразование и подача на исполнительный механизм. А уже регулирующее устройство занимается изменением силы тока, поступающего на обмотку ротора, вследствие чего на выходе генератора происходит уменьшение или увеличение величины напряжения.

Типы релерегуляторов

Современные реле-регуляторы не используют электромагнитные реле в качестве базы – они полностью полупроводниковые. Использование полупроводников сделало устройство и надежным, и очень компактными, однако свело практически на нет его ремонтопригодность. Типов реле-регулятора довольно много, но существенным является одно: принципиальных отличий между реле разных типов нет. Стоит выделить два типа:

  • Встроенное. Иногда реле такого типа называют «шоколадкой». Находится внутри генератора и совмещено с щеточным узлом;
  • Вынесенное. Крепится на автомобильном кузове.

Корпусы всех новых регуляторов являются неразборными, так что добраться до полупроводниковой «начинки» будет непросто. Корпус может быть или полимерным, или стальным. Слабым местом регуляторов являются скорее контакты и провода. Первые со временем окисляются, а изоляция вторых может оплавиться или получить механические повреждения.

Как снимать релерегулятор

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.

Какие виды устройств часто встречаются

Наиболее простым в конструктивном исполнении считается двухуровневый регулятор. Он состоит генератора, выпрямителя и аккумулятора. Обмотка электрического магнита, лежащего в основе регулирующего устройства, соединяется в данном случае с датчиком. В качестве задающего устройства здесь используется обыкновенная пружина, а роль сравнивающего устройства (коммутации) играет рычаг небольших размеров. Контактная группа работает как исполнительный механизм. Постоянное сопротивление является органом регулировки. Несмотря на устаревшую схему данного реле-регулятора, такая конструкция до сих пор встречается достаточно часто.

Работа двухуровневого регулятора происходит следующим образом. Появившееся на выходе генератора напряжение поступает на обмотку реле. Возникшее электромагнитное поле притягивает плечо рычага, на который воздействует пружина сравнивающего устройства. При создании напряжения, превышающего заданные параметры, контакты реле размыкаются, и в электрическую цепь поступает постоянный ток, уровень которого значительно меньше. Соответственно при уменьшении напряжения происходит замыкание контактов реле, из-за чего сила тока начинает увеличиваться.

Так как вышеприведенные двухуровневые регуляторы о

Так как вышеприведенные двухуровневые регуляторы отличаются чрезмерным износом механических элементов, современные регуляторы напряжения стали применять вместо электромагнитного реле такого вида полупроводники, работающие в качестве ключей. В данном случае сам принцип действия реле-регуляторов не изменился, однако замена механических деталей на радиоэлектронные сопровождается тем, что чувствительность делителя напряжения, выполненного на постоянных резисторах, существенно увеличилась. Кроме того, в качестве задающего устройства здесь используется стабилитрон.

Современные регуляторы напряжения генератора, используемые, например, в отечественных автомобилях являются достаточно надежными и долговечными устройствами. В них исполнительная часть работает на полупроводниковых транзисторах. Кроме того, на выходе генератора после электронного ключа, выполняющего роль коммутатора, при необходимости может подключаться еще и добавочное сопротивление.

Следует отметить, что эффективность работы трехуровневых конструкций регулирования напряжения заметно повышается. Несмотря на их общее принципиальное сходство с механическими двухуровневыми реле-регуляторами, все-таки имеются и отличия. В них обработка информации об уровне напряжения на выходе генератора подается через делитель на специальную схему. Такими регуляторами может оснащаться любой автомобиль. В данном случае важно лишь разобраться с его устройством и схемой подключения.

В трехуровневых реле-регуляторах напряжения генераторов осуществляется сравнение его текущего показателя с экстремальными (min и max) значениями. В данном случае при отклонении уровня напряжения от заданных параметров происходит формирование сигнала рассогласования, который влияет на регулирование силы тока на обмотке возбуждения ротора. Кроме того, схема такого регулятора подразумевает наличие нескольких добавочных сопротивлений, находящихся после электронного ключа.

Следует знать, что современные системы регулирования напряжения на дорогих автомобилях используют более совершенные многоуровневые устройства, которые содержат от трех и более добавочных сопротивлений в своих схемах. Помимо этого в них могут применяться следящие системы регулирования. А в некоторых моделях автомобилей вместо добавочных сопротивлений используются принцип увеличения частоты срабатывания ключа. Последние разработки многоуровневых систем управления основаны на частотной модуляции. В них добавочные сопротивления управляют логическими элементами конструкции.

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 обмо

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 г

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.

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.

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.

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.Вывод

Вывод

Реле-регулятора напряжения является одним из самых маленьких и неприметных компонентов электроники городских транспортных средств, но вместе с тем, его роль очень велика. Без регулировки напряжения и тока возбуждения как генератор, так и питающаяся от него электроника перестала бы нормально работать или вовсе вышла из строя. Что, впрочем, действительно может произойти, если некорректно работающий регулятор вовремя не заменить. К счастью, реле-регуляторы сегодня предлагает множество фирм, так что автолюбителю наверняка будет из чего выбирать.