V každom modernom vozidle je rozvinutá elektrická sieť, ktorej napätie je stabilizované špeciálnou jednotkou - reléovým regulátorom.Prečítajte si všetko o reléových regulátoroch, ich existujúcich typoch, konštrukcii a prevádzke, ako aj o výbere a výmene týchto častí v článku.
Čo je relé regulátora napätia?
Relé regulátora napätia (regulátor napätia) je súčasťou elektrického systému vozidla;Mechanické, elektromechanické alebo elektronické zariadenie, ktoré poskytuje podporu pre napätie pracujúce v palubnom napájacom zdroji v rámci určitých limitov.
Elektrická sústava vozidiel je postavená tak, že pri zastavení pohonnej jednotky funguje ako zdroj energie batéria (batéria) a pri jej naštartovaní generátor premieňa časť výkonu motora na elektrickú energiu.Generátor má však významnú nevýhodu - napätie ním generovaného prúdu závisí od rýchlosti kľukového hriadeľa, ako aj od prúdu spotrebovaného záťažou a okolitej teploty.Na odstránenie tejto nevýhody sa používa pomocné zariadenie - reléový regulátor alebo jednoducho regulátor napätia.
Regulátor napätia rieši niekoľko problémov:
● Stabilizácia napätia - udržiavanie napätia palubnej siete v rámci stanovených limitov (v rámci 12-14 alebo 24-28 voltov s prípustnými odchýlkami);
● Ochrana batérie pred vybitím cez obvody generátora pri zastavení motora;
● Určité typy regulátorov – automatické vypnutie štartéra pri úspešnom naštartovaní motora;
● Určité typy regulátorov - automatické pripojenie a odpojenie generátora od batérie na jej nabíjanie;
● Určité typy regulátorov - zmena napätia palubnej siete v závislosti od aktuálnych klimatických podmienok (prechod elektriky na letnú a zimnú prevádzku).
Všetky vozidlá, traktory a rôzne stroje sú vybavené reléovými regulátormi.Porucha tejto jednotky narúša činnosť celého elektrického systému, v niektorých prípadoch to môže viesť k poruche elektrického zariadenia a požiaru.Preto je potrebné chybný regulátor čo najskôr vymeniť a pre správny výber nového dielu je potrebné porozumieť existujúcim typom, konštrukcii a princípu činnosti regulátorov.
Typy, konštrukcia a princíp činnosti reléového regulátora
Dnes existuje niekoľko typov reléových regulátorov, ale ich práca je založená na rovnakých princípoch.Každý regulátor obsahuje tri vzájomne súvisiace prvky:
- Merací (citlivý) prvok;
- Porovnávací (kontrolný) prvok;
- Regulačný prvok.
Regulátor je pripojený k vinutiu poľa generátora (OVG), meria a mení silu prúdu v ňom - to zabezpečuje stabilizáciu napätia.Vo všeobecnosti tento systém funguje nasledovne.Merací prvok, postavený na báze napäťového deliča, neustále sleduje silu prúdu v OVG a premieňa ho na signál prichádzajúci do porovnávacieho (riadiaceho) prvku.Tu sa signál porovnáva so štandardom - hodnotou napätia, ktorá by normálne mala fungovať v elektrickom systéme auta.Referenčný prvok môže byť zostavený na báze vibračných relé a zenerových diód.Ak signál prichádzajúci z meracieho prvku zodpovedá referencii (s povolenou odchýlkou), regulátor je neaktívny.Ak sa prichádzajúci signál líši od referenčného signálu v jednom alebo druhom smere, potom porovnávací prvok generuje riadiaci signál prichádzajúci do regulačného prvku postaveného na relé, tranzistoroch alebo iných prvkoch.Regulačný prvok mení prúd v OVG, čím sa dosiahne návrat napätia na výstupe generátora do požadovaných hraníc.
Bloková schéma regulátora napätia
Ako už bolo uvedené, jednotky regulátora sú postavené na inej základni prvkov, na tomto základe sú zariadenia rozdelené do niekoľkých typov:
● Vibrovanie;
● Kontaktný tranzistor;
● Elektronický tranzistor (bezkontaktný);
● Integrálny (tranzistor, vyrobený integrovanou technológiou).
Schéma vibračného relé-regulátora
Historicky sa ako prvé objavili vibračné zariadenia, ktoré sa v skutočnosti nazývajú reléové regulátory.V takomto zariadení môžu byť všetky tri jednotky kombinované v jednom dizajne - elektromagnetické relé s normálne uzavretými kontaktmi, hoci merací prvok môže byť vyrobený vo forme deliča na odporoch.Napínacia sila vratnej pružiny pôsobí v relé ako referenčná hodnota.Vo všeobecnosti relé-regulátor funguje jednoducho.Pri nízkom prúde na OVG alebo nízkom napätí na výstupe generátora (v závislosti od spôsobu pripojenia regulátora) relé nefunguje a prúd voľne preteká cez jeho uzavreté kontakty - to vedie k zvýšeniu napätia.Keď napätie stúpne, relé sa spustí, napätie v obvode klesne a relé sa uvoľní, napätie opäť stúpne a relé sa znova spustí - takto sa relé prepne do oscilačného režimu.Keď sa napätie na generátore zmení v jednom alebo druhom smere, zmení sa frekvencia kmitov relé, čo zabezpečí stabilizáciu napätia.
V súčasnosti sa už na vozidlách nepoužívajú vibračné relé, ktoré majú nízku účinnosť a nedostatočnú spoľahlivosť.Kedysi boli nahradené kontaktno-tranzistorovými regulátormi, v ktorých je ako porovnávací/riadiaci prvok použité vibračné relé a ako regulačný prvok tranzistor pracujúci v kľúčovom režime.Tranzistor tu hrá úlohu reléových kontaktov, preto je vo všeobecnosti činnosť takého regulátora podobná činnosti opísanej vyššie.Regulátory tohto typu sú dnes prakticky nahradené bezkontaktnými tranzistormi rôznych prevedení.
V bezkontaktných tranzistorových regulátoroch je relé nahradené jednoduchším polovodičovým zariadením - zenerovou diódou.Ako referenčná hodnota sa používa stabilizačné napätie zenerovej diódy a riadiaci prvok je postavený na báze tranzistorov.Pri nízkom napätí sú zenerova dióda a tranzistory v takom stave, že do OVG sa dodáva maximálny prúd, čo vedie k zvýšeniu napätia.Po dosiahnutí požadovanej úrovne napätia sa zenerova dióda a tranzistory prepnú do iného stavu a začnú pracovať v oscilačnom režime, ktorý rovnako ako v prípade bežného relé zabezpečuje stabilizáciu napätia.
Moderné elektronické regulátory sú postavené na tranzistoroch a môžu mať modulátor šírky impulzov (PWM), cez ktorý sa nastavuje spínacia frekvencia obvodu a zariadenie môže byť zavedené do všeobecného riadiaceho systému automobilov.
Bezkontaktné tranzistorové regulátory je možné vykonávať na diskrétnych prvkoch a integrovanej technológii.V prvom prípade sú použité klasické elektronické súčiastky (zenerove diódy, tranzistory, rezistory atď.), v druhom prípade je celá jednotka zostavená na jedinom čipe alebo kompaktnom bloku kompaktných rádiových súčiastok vyplnených zlúčeninou.
Uvažovaná konštrukcia má najjednoduchšie reléové regulátory, v skutočnosti sa používajú zložitejšie zariadenia s rôznymi pomocnými jednotkami - ovládanie štartéra, zabránenie vybitiu batérie cez vinutie poľa, korekcia prevádzkového režimu v závislosti od teploty, ochrana obvodu, autodiagnostika a iné .Na mnohých reléových regulátoroch ťahačov a nákladných vozidiel je implementovaná aj možnosť manuálneho nastavenia stabilizačného napätia.Toto nastavenie sa vykonáva pomocou premenlivého odporu (vo vibračných zariadeniach - pomocou pružiny) pomocou páky alebo rukoväte umiestnenej mimo krytu.
Regulátory sú vyrobené vo forme malých blokov namontovaných priamo na generátore alebo na vhodnom mieste na vozidle.Zariadenie je možné pripojiť k OVG a/alebo výstupu generátora, prípadne k časti palubného zdroja, kde je potrebné stabilizované napätie.V tomto prípade musí byť jedna svorka OVG pripojená k „+“ alebo k „-“ palubnému napájaniu.
Relé regulátora napätia pre inštaláciu mimo generátora
Problematika výberu, diagnostiky a výmeny relé regulátora napätia
Na reléových regulátoroch môže dochádzať k rôznym poruchám, ktoré sa vo väčšine prípadov prejavujú absenciou nabíjacieho prúdu batérie a naopak nadmerným nabíjacím prúdom batérie.Najjednoduchšiu kontrolu regulátora je možné vykonať pomocou voltmetra - stačí naštartovať motor a nechať ho bežať pri frekvencii 10-15 ot./min a so zapnutými svetlometmi 2500-3000 minút.Potom bez zníženia rýchlosti a bez vypnutia svetlometov zmerajte napätie na svorkách batérie - malo by byť 14,1-14,3 voltov (pre 24 voltov dvakrát vyššie).Ak je napätie oveľa nižšie alebo vyššie, potom je príležitosť skontrolovať generátor a ak je v poriadku, vymeňte regulátor.
Na výmenu by sa mal použiť reléový regulátor rovnakého typu a modelu, ktorý bol nainštalovaný skôr.Zvlášť je potrebné venovať pozornosť poradiu pripojenia regulátora k palubnej sieti (na ktoré svorky generátora a iných prvkov), ako aj napájaciemu napätiu a prúdom.Výmena dielu musí byť vykonaná podľa pokynov, prácu je možné vykonávať len pri zastavenom motore a odpojení terminálu z batérie.Ak sú dodržané všetky odporúčania a regulátor je zvolený správne, okamžite začne pracovať a zabezpečí normálne fungovanie elektrického systému.
Čas odoslania: 13. júla 2023