Regulátor napätia relé: stabilita napätia palubného zdroja

rele-regulyator_napryazheniya_6

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.

rele-regulyator_napryazheniya_1

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).

rele-regulyator_napryazheniya_5

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.

 

rele-regulyator_napryazheniya_4

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