V vsakem sodobnem vozilu je razvito električno omrežje, katerega napetost stabilizira posebna enota - rele-regulator.Preberite vse o relejnih regulatorjih, njihovih obstoječih vrstah, načrtovanju in delovanju ter izbiri in zamenjavi teh delov v članku.
Kaj je rele regulatorja napetosti?
Rele regulatorja napetosti (regulator napetosti) je sestavni del električnega sistema vozila;Mehanska, elektromehanska ali elektronska naprava, ki zagotavlja podporo napetosti, ki deluje v napajalnem omrežju v vozilu v določenih mejah.
Električni sistem vozil je zgrajen tako, da ob ustavljenem pogonskem agregatu kot vir energije deluje baterija (akumulator), ob zagonu pa generator del moči motorja pretvori v električno energijo.Vendar ima generator pomembno pomanjkljivost - napetost toka, ki ga ustvari, je odvisna od hitrosti ročične gredi, pa tudi od toka, ki ga porabi obremenitev, in temperature okolja.Za odpravo te pomanjkljivosti se uporablja pomožna naprava - rele-regulator ali preprosto regulator napetosti.
Regulator napetosti rešuje več težav:
● Stabilizacija napetosti - vzdrževanje napetosti omrežja na vozilu v določenih mejah (znotraj 12-14 ali 24-28 voltov z dovoljenimi odstopanji);
● Zaščita akumulatorja pred izpraznitvijo skozi tokokroge generatorja, ko je motor ustavljen;
● Določene vrste regulatorjev - samodejni izklop zaganjalnika ob uspešnem zagonu motorja;
● Določene vrste regulatorjev - samodejni priklop in odklop generatorja od akumulatorja za polnjenje;
● Nekatere vrste regulatorjev - spreminjanje napetosti omrežja na vozilu glede na trenutne podnebne razmere (preklop električnega sistema na poletno in zimsko delovanje).
Vsa vozila, traktorji in razni stroji so opremljeni z rele regulatorji.Okvara te enote moti delovanje celotnega električnega sistema, v nekaterih primerih lahko povzroči okvaro električne opreme in požar.Zato je treba pokvarjen regulator čim prej zamenjati, za pravilno izbiro novega dela pa je treba razumeti obstoječe vrste, zasnovo in princip delovanja regulatorjev.
Vrste, zasnova in princip delovanja relejnega regulatorja
Danes obstaja več vrst rele-regulatorjev, vendar njihovo delovanje temelji na istih načelih.Vsak regulator vsebuje tri med seboj povezane elemente:
- Merilni (občutljivi) element;
- Primerjalni (kontrolni) element;
- Regulativni element.
Regulator je povezan z navitjem polja generatorja (OVG), meri in spreminja jakost toka v njem - to zagotavlja stabilizacijo napetosti.Na splošno ta sistem deluje na naslednji način.Merilni element, zgrajen na osnovi napetostnega delilnika, stalno spremlja jakost toka v OVG in jo pretvori v signal, ki prihaja do primerjalnega (kontrolnega) elementa.Tukaj se signal primerja s standardom - vrednostjo napetosti, ki bi običajno morala delovati v električnem sistemu avtomobila.Referenčni element je lahko zgrajen na osnovi vibracijskih relejev in zener diod.Če signal, ki prihaja iz merilnega elementa, ustreza referenčnemu (z dovoljenim odstopanjem), potem je regulator neaktiven.Če se dohodni signal razlikuje od referenčnega signala v eno ali drugo smer, potem primerjalni element ustvari krmilni signal, ki prihaja do regulacijskega elementa, zgrajenega na relejih, tranzistorjih ali drugih elementih.Regulacijski element spremeni tok v OVG, s čimer se doseže vrnitev napetosti na izhodu generatorja v zahtevane meje.
Blokovna shema regulatorja napetosti
Kot je bilo že omenjeno, so regulatorji zgrajeni na drugi bazi elementov, na tej podlagi so naprave razdeljene na več vrst:
● Vibrira;
● Kontaktni tranzistor;
● elektronski tranzistor (brezkontaktni);
● Integral (tranzistor, narejen z integrirano tehnologijo).
Shema regulatorja vibracijskega releja
Zgodovinsko gledano so se prve pojavile vibracijske naprave, ki se pravzaprav imenujejo relejni regulatorji.V takšni napravi je mogoče vse tri enote združiti v eno zasnovo - elektromagnetni rele z normalno zaprtimi kontakti, čeprav je merilni element lahko izdelan v obliki delilnika na uporih.Natezna sila povratne vzmeti deluje kot referenčna vrednost v releju.Na splošno rele-regulator deluje preprosto.Pri nizkem toku na OVG ali nizki napetosti na izhodu generatorja (odvisno od načina priključitve regulatorja) rele ne deluje in tok prosto teče skozi njegove zaprte kontakte - to vodi do povečanja napetosti.Ko napetost naraste, se sproži rele, napetost v tokokrogu pade in rele se sprosti, napetost spet naraste in rele se ponovno sproži - tako rele preklopi v način nihanja.Ko se napetost na generatorju spremeni v eno ali drugo smer, se spremeni frekvenca nihanja releja, kar zagotavlja stabilizacijo napetosti.
Trenutno se na vozilih ne uporabljajo več vibracijski releji, ki imajo nizko učinkovitost in nezadostno zanesljivost.Nekoč so jih nadomestili kontaktno-tranzistorski regulatorji, v katerih se kot primerjalni/kontrolni element uporablja vibracijski rele, kot regulacijski element pa tranzistor, ki deluje v ključnem načinu.Tukaj tranzistor igra vlogo relejnih kontaktov, zato je na splošno delovanje takega regulatorja podobno zgoraj opisanemu.Danes so regulatorji te vrste praktično nadomeščeni z brezkontaktnimi tranzistorji različnih izvedb.
V brezkontaktnih tranzistorskih regulatorjih je rele nadomeščen s preprostejšo polprevodniško napravo - zener diodo.Kot referenčna vrednost se uporablja stabilizacijska napetost zener diode, krmilni element pa je zgrajen na osnovi tranzistorjev.Pri nizki napetosti so zener dioda in tranzistorji v takšnem stanju, da se v OVG dovaja največji tok, kar vodi do povečanja napetosti.Ko je dosežena zahtevana raven napetosti, zener dioda in tranzistorji preklopijo v drugo stanje in začnejo delovati v oscilatornem načinu, ki tako kot v primeru običajnega releja zagotavlja stabilizacijo napetosti.
Sodobni elektronski regulatorji so zgrajeni na tranzistorjih in imajo lahko modulator širine impulza (PWM), preko katerega se nastavi preklopna frekvenca vezja in se naprava lahko vključi v splošni avtomobilski nadzorni sistem.
Brezkontaktni tranzistorski regulatorji so lahko izvedeni na diskretnih elementih in integrirani tehnologiji.V prvem primeru se uporabljajo običajne elektronske komponente (zener diode, tranzistorji, upori itd.), V drugem primeru pa je celotna enota sestavljena na enem čipu ali kompaktnem bloku kompaktnih radijskih komponent, napolnjenih s spojino.
Obravnavana zasnova ima najpreprostejše relejne regulatorje, v resnici pa se uporabljajo bolj zapletene naprave z različnimi pomožnimi enotami - krmiljenje zaganjalnika, preprečevanje praznjenja akumulatorja skozi navitje polja, popravljanje načina delovanja glede na temperaturo, zaščita vezja, samodiagnoza in drugo .Na številnih relejnih regulatorjih traktorjev in tovornjakov je izvedena tudi možnost ročne nastavitve stabilizacijske napetosti.Ta nastavitev se izvede s spremenljivim uporom (v vibracijskih napravah - z uporabo vzmeti) s pomočjo vzvoda ali ročaja, nameščenega zunaj ohišja.
Regulatorji so izdelani v obliki majhnih blokov, nameščenih neposredno na generatorju ali na priročnem mestu v vozilu.Napravo je mogoče priključiti na OVG in / ali izhod generatorja ali na odsek vgrajenega napajanja, kjer je potrebna stabilizirana napetost.V tem primeru mora biti en terminal OVG priključen na "+" ali na "-" vgrajeno napajanje.
Releji regulatorja napetosti za namestitev zunaj generatorja
Vprašanja izbire, diagnostike in zamenjave relejev regulatorja napetosti
V rele-regulatorjih lahko pride do različnih okvar, ki se v večini primerov kažejo v odsotnosti polnilnega toka akumulatorja in, nasprotno, v prevelikem polnilnem toku akumulatorja.Najenostavnejšo kontrolo regulatorja lahko izvedete z voltmetrom - samo zaženite motor in ga pustite delovati s frekvenco 10-15 vrt / min in prižganimi žarometi 2500-3000 minut.Nato, ne da bi zmanjšali hitrost in ne da bi ugasnili žaromete, izmerite napetost na sponkah akumulatorja - mora biti 14,1-14,3 volta (za 24-voltno dvakrat več).Če je napetost veliko nižja ali višja, je to priložnost, da preverite generator, in če je v redu, zamenjajte regulator.
Za zamenjavo je treba vzeti rele-regulator istega tipa in modela, ki je bil nameščen prej.Posebej je treba paziti na vrstni red priključitve regulatorja na omrežje na vozilu (na katere sponke generatorja in druge elemente), pa tudi na napajalno napetost in tokove.Zamenjava dela mora biti izvedena v skladu z navodili, delo se lahko izvaja le, ko je motor ustavljen in je terminal odstranjen iz akumulatorja.Če se upoštevajo vsa priporočila in je regulator pravilno izbran, bo takoj začel delovati, kar bo zagotovilo normalno delovanje električnega sistema.
Čas objave: 13. julij 2023