Характеристики регуляторов напряжения для генераторов

Характеристики автомобильных генераторов, схемы, инструкции.

Выходные характеристики автомобильных генераторов:

1 — токоскоростная характеристика, 2 — КПД по точкам токоскоростной характеристики

Наконец, генераторную установку характеризует диапазон ее выходного напряжения, при изменении в определенных пределах частоты вращения, силы тока нагрузки и температуры. Обычно в проспектах фирм указывается напряжение между силовым выводом «+» и «массой» генераторной установки в контрольной точке или напряжение настройки регулятора при холодном состоянии генераторной установки частоте вращения 6000 мин -1 , нагрузке силой тока 5 А и работе в комплекте с аккумуляторной батареей, а также термокомпенсация — изменение регулируемого напряжения в зависимости от температуры окружающей среды. Термокомпенсация указывается в виде коэффициента, характеризующего изменение напряжения при изменении температуры окружающей среды на

1°С. Как было показано выше, с ростом температуры напряжение генераторной установки уменьшается. Для легковых автомобилей некоторые фирмы предлагают генераторные установки со следующим напряжением настройки регулятора и термокомпенсацией:

Напряжение настройки,В . 14,1±0,1 14,5+0,1

Термокомпенсация, мВ/°С . —7+1,5 —10±2

Электрические схемы генераторных установок:

Рис. 2. Схемы генераторных установок.

2 — обмотка статора генератора;

3 — обмотка возбуждения генератора;

4 — силовой выпрямитель;

5 — регулятор напряжения;

6,8 — резисторы в системе контроля работоспособности генератора;

7 — дополнительный выпрямитель обмотки возбуждения;

9 — лампа контроля работоспособности генератора;

10 — замок зажигания;

12 — аккумуляторная батарея

От электрической схемы генераторной установки зависит вариант подключения обмотки возбуждения к бортовой сети автомобиля и отклонение уровня напряжения при работе. Соединение генератора с регулятором напряжения и элементами контроля работоспособности генератора выполняются, в основном, по схемам, приведенным на рис.2. Обозначения выводов на схемах 1,2 соответствует принятому фирмой BOSCH, а 3 — NIPPON DENSO. Однако другие фирмы могут применять отличные от этих обозначения.

Схема 1 применяется наиболее широко особенно на автомобилях европейского производства Volvo, Audi, Mercedes, Opel, BMW и др. В зависимости от типа генератора, его мощности, фирмы изготовителя и особенно от времени начала его выпуска, силовой выпрямитель может не содержать дополнительного плеча выпрямителя, соединенного с нулевой точкой обмотки статора, т.е. иметь не 8, а 6 диодов, собираться на силовых стабилитронах как показано на схеме 3.

Подробнее об этом

Привод генераторов.

Привод генераторов осуществляется от шкива коленчатого вала ременной передачей. Чем больше диаметр шкива на коленчатом валу и меньше диаметр шкива генератора (отношение диаметров называют передаточным отношением), тем выше обороты генератора, соответственно, он способен отдать потребителям больший ток.

Привод клиновым ремнем не применяется для передаточных отношений больше 1,7-3. Прежде всего это связано с тем, что при малых диаметpax шкивов клиновой ремень усиленно изнашивается.

На современных моделях, как правило, привод осуществляется поликлиновым ремнем. Благодаря большей гибкости он позволяет устанавливать на генераторе шкив малого диаметра и, следовательно, получать более высокие передаточные отношения, то есть использовать высокооборотные генераторы. Натяжение поликлинового ремня осуществляется, как правило, натяжными роликами при неподвижном генераторе.

Крепление генераторов.

Генераторы крепятся в передней части двигателя болтами на специальных кронштейнах. Крепежные лапы и натяжная проушина генератора находятся на крышках. Если крепление осуществляется двумя лапами, то они расположены на обеих крышках, если лапа одна — она находится на передней крышке. В отверстии задней лапы (если крепежные лапы — две) обычно имеется дистанционная втулка, устраняющая зазор между кронштейном двигателя и посадочным местом лапы.

Регуляторы напряжения.

Регуляторы поддерживают напряжение генератора в определенных пределах для оптимальной работы электроприборов, включенных в бортовую сеть автомобиля. Все регуляторы напряжения имеют измерительные элементы, являющиеся датчиками напряжения, и исполнительные элементы, осуществляющие его регулирование.

В вибрационных регуляторах измерительным и исполнительным элементом является электромагнитное реле. У контактно-транзисторных регуляторов электромагнитное реле находится в измерительной части, а электронные элементы — в исполнительной части. Эти два типа регуляторов в настоящее время полностью вытеснены электронными.

Полупроводниковые бесконтактные электронные регуляторы, как правило, встроены в генератор и объединены со щеточным узлом. Они изменяют ток возбуждения путем изменения времени включения обмотки ротора в питающую сеть. Эти регуляторы не подвержены разрегулировке и не требуют никакого обслуживания, кроме контроля надежности контактов.

Регуляторы напряжения обладают свойством термокомпенсации — изменения напряжения, подводимого к аккумуляторной батарее, в зависимости от температуры воздуха в подкапотном пространстве для оптимального заряда АКБ. Чем ниже температура воздуха, тем большее напряжение должно подводиться к батарее и наоборот. Величина термокомпенсации достигает до 0,01 В на 1°С. Некоторые модели выносных регуляторов (2702.3702, РР-132А, 1902.3702 и 131.3702) имеют ступенчатые ручные переключатели уровня напряжения (зима/лето).

Подробнее об этом Принцип действия регулятора напряжения.

В настоящее время все генераторные установки оснащаются полупроводниковыми электронными регуляторами напряжения, как правило, встроенными внутрь генератора. Схемы их исполнения и конструктивное оформление могут быть различны, но принцип работы у всех регуляторов одинаков. Напряжение генератора без регулятора зависит от частоты вращения его ротора, магнитного потока, создаваемого обмоткой возбуждения, а, следовательно, от силы тока в этой обмотке и величины тока, отдаваемого генератором потребителям. Чем больше частота вращения и сила тока возбуждения, тем больше напряжение генератора, чем больше сила тока его нагрузки — тем меньше это напряжение.

Функцией регулятора напряжения является стабилизация напряжения при изменении частоты вращения и нагрузки за счет воздействия на ток возбуждения. Конечно, можно изменять ток в цепи возбуждения введением в эту цепь дополнительного резистора, как это делалось в прежних вибрационных регуляторах напряжения, но этот способ связан с потерей мощности в этом резисторе и в электронных регуляторах не применяется. Электронные регуляторы изменяют ток возбуждения путем включения и отключения обмотки возбуждения от питающей сети, при этом меняется относительная продолжительность времени включения обмотки возбуждения. Если для стабилизации напряжения требуется уменьшить силу тока возбуждения, время включения обмотки возбуждения уменьшается, если нужно увеличить — увеличивается.

Принцип работы электронного регулятора удобно продемонстрировать на достаточно простой схеме регулятора типа ЕЕ 14V3 фирмы Bosch, представленной на рис. 9:

Схема регулятора напряжения EE14V3 фирмы BOSCH:

1 — генератор, 2 — регулятор напряжения, SA — замок зажигания, HL — контрольная лампа на панели приборов.

Чтобы понять работу схемы, следует вспомнить, что, как было показано выше, стабилитрон не пропускает через себя ток при напряжениях, ниже величины напряжения стабилизации. При достижении напряжением этой величины, стабилитрон «пробивается» и по нему начинает протекать ток. Таким образом, стабилитрон в регуляторе является эталоном напряжения, с которым сравнивается напряжение генератора. Кроме того, известно, что транзисторы пропускают ток между коллектором и эмиттером, т.е. открыты, если в цепи «база — эмиттер» ток протекает, и не пропускают этого тока, т.е. закрыты, если базовый ток прерывается.Напряжение к стабилитрону VD2 подводится от вывода генератора «D+» через делитель напряжения на резисторах R1(R3 и диод VD1, осуществляющий температурную компенсацию. Пока напряжение генератора невелико и напряжение на стабилитроне ниже его напряжения стабилизации, стабилитрон закрыт, через него, а, следовательно, и в базовой цепи транзистора VT1 ток не протекает, транзистор VT1 также закрыт. В этом случае ток через резистор R6 от вывода «D+» поступает в базовую цепь транзистора VT2, который открывается, через его переход эмиттер — коллектор начинает протекать ток в базе транзистора VT3, который также открывается. При этом обмотка возбуждения генератора оказывается, подключена к цепи питания через переход эмиттер — коллектор VT3.

Соединение транзисторов VT2 и VT3, при котором их коллекторные выводы объединены, а питание базовой цепи одного транзистора производится от эмиттера другого, называется схемой Дарлингтона. При таком соединении оба транзистора могут рассматриваться как один составной транзистор с большим коэффициентом усиления. Обычно такой транзистор и выполняется на одном кристалле кремния. Если напряжение генератора возросло, например, из-за увеличения частоты вращения его ротора, то возрастает и напряжение на стабилитроне VD2, при достижении этим напряжением величины напряжения стабилизации, стабилитрон VD2 «пробивается», ток через него начинает поступать в базовую цепь транзистора VT1, который открывается и своим переходом эмиттер — коллектор закорачивает вывод базы составного транзистора VT2, VT3 на «массу». Составной транзистор закрывается, разрывая цепь питания обмотки возбуждения. Ток возбуждения спадает, уменьшается напряжение генератора, закрываются стабилитрон VT2, транзистор VT1, открывается составной транзистор VT2,VT3, обмотка возбуждения вновь включается в цепь питания, напряжение генератора возрастает и процесс повторяется. Таким образом регулирование напряжения генератора регулятором осуществляется дискретно через изменение относительного времени включения обмотки возбуждения в цепь питания. При этом ток в обмотке возбуждения изменяется так, как показано на рис.10. Если частота вращения генератора возросла или нагрузка его уменьшилась, время включения обмотки уменьшается, если частота вращения уменьшилась или нагрузка возросла — увеличивается. В схеме регулятора (см. рис.9) имеются элементы, характерные для схем всех применяющихся на автомобилях регуляторов напряжения. Диод VD3 при закрытии составного транзистора VT2,VT3 предотвращает опасные всплески напряжения, возникающие из-за обрыва цепи обмотки возбуждения со значительной индуктивностью. В этом случае ток обмотки возбуждения может замыкаться через этот диод и опасных всплесков напряжения не происходит. Поэтому диод VD3 носит название гасящего. Сопротивление R7 является сопротивлением жесткой обратной связи.

Рис.10. Изменение силы тока в обмотке возбуждения J_B по времени t при работе регулятора напряжения: t_вкл, t_выкл — соответственно время включения и выключения обмотки возбуждения регулятора напряжения; n₁ n₂ — частоты вращения ротора генератора, причем n₂ больше n₁; J_B1 и J_B2 — средние значения силы тока в обмотке возбуждения

При открытии составного транзистора VT2, VT3 оно оказывается подключенным параллельно сопротивлению R3 делителя напряжения, при этом напряжение на стабилитроне VT2 резко уменьшается, это ускоряет переключение схемы регулятора и повышает частоту этого переключения, что благотворно сказывается на качестве напряжения генераторной установки. Конденсатор С1 является своеобразным фильтром, защищающим регулятор от влияния импульсов напряжения на его входе. Вообще конденсаторы в схеме регулятора либо предотвращают переход этой схемы в колебательный режим и возможность влияния посторонних высокочастотных помех на работу регулятора, либо, ускоряют переключение транзисторов. В последнем случае конденсатор, заряжаясь в один момент времени, разряжается на базовую цепь транзистора в другой момент, ускоряя броском разрядного тока переключение транзистора и, следовательно, снижая его нагрев и потери энергии в нем.

Из рис.9 хорошо видна роль лампы HL контроля работоспособного состояния генераторной установки (лампа контроля заряда на панели приборов автомобиля). При неработающем двигателе автомобиля замыкание контактов выключателя зажигания SA позволяет току от аккумуляторной батареи GA через эту лампу поступать в обмотку возбуждения генератора. Этим обеспечивается первоначальное возбуждение генератора. Лампа при этом горит, сигнализируя, что в цепи обмотки возбуждения нет обрыва. После запуска двигателя, на выводах генератора «D+» и «В+» появляется практически одинаковое напряжение и лампа гаснет. Если генератор при работающем двигателе автомобиля не развивает напряжения, то лампа HL продолжает гореть и в этом режиме, что является сигналом об отказе генератора или обрыве приводного ремня. Введение резистора R в генераторную установку способствует расширению диагностических способностей лампы HL. При наличии этого резистора в случае обрыва цепи обмотки возбуждения при работающем двигателе автомобиля лампа HL загорается. В настоящее время все больше фирм переходит на выпуск генераторных установок без дополнительного выпрямителя обмотки возбуждения. В этом случае в регулятор заводится вывод фазы генератора. При неработающем двигателе автомобиля, напряжение на выводе фазы генератора отсутствует, и регулятор напряжения в этом случае переходит в режим, препятствующий разряду аккумуляторной батареи на обмотку возбуждения. Например, при включении выключателя зажигания схема регулятора переводит его выходной транзистор в колебательный режим, при котором ток в обмотке возбуждения невелик и составляет доли ампера. После запуска двигателя сигнал с вывода фазы генератора переводит схему регулятора в нормальный режим работы. Схема регулятора осуществляет в этом случае и управление лампой контроля работоспособного состояния генераторной установки.

Рис.11. Температурная зависимость напряжения, поддерживаемого регулятором EE14V3 фирмы Bosch при частоте вращения 6000 мин -1 и силе тока нагрузки 5А.

Аккумуляторная батарея для своей надежной работы требует, чтобы с понижением температуры электролита, напряжение, подводимое к батарее от генераторной установки, несколько повышалось, а с повышением температуры — уменьшалось. Для автоматизации процесса изменения уровня поддерживаемого напряжения применяется датчик, помещенный в электролит аккумуляторной батареи и включенный в схему регулятора напряжения. Но это удел только продвинутых автомобилей. В простейшем же случае термокомпенсация в регуляторе подобрана таким образом, что в зависимости от температуры поступающего в генератор охлаждающего воздуха напряжение генераторной установки изменяется в заданных пределах. На рис.11 показана температурная зависимость напряжения, поддерживаемая регулятором EE14V3 фирмы Bosch в одном из рабочих режимов. На графике указано также поле допуска на величину этого напряжения. Падающий характер зависимости обеспечивает хороший заряд аккумуляторной батареи при отрицательной температуре и предотвращение усиленного выкипания ее электролита при высокой температуре. По этой же причине на автомобилях, предназначенных специально для эксплуатации в тропиках, устанавливают регуляторы напряжения с заведомо более низким напряжением настройки, чем для умеренного и холодного климатов.

Работа генераторной установки на разных режимах:

При пуске двигателя основным потребителем электроэнергии является стартер, сила тока достигает сотен ампер, что вызывает значительное падение напряжения на выводах аккумулятора. В этом режиме потребители электроэнергии питаются только от аккумулятора, который интенсивно разряжается. Сразу после пуска двигателя генератор становится основным источником электроснабжения. Он обеспечивает требуемый ток для заряда аккумулятора и работы электроприборов. После подзарядки аккумулятора разность его напряжения и генератора становится небольшой, что приводит к снижению зарядного тока. Источником электропитания по-прежнему является генератор, а аккумулятор сглаживает пульсации напряжения генератора.

При включении мощных потребителей электроэнергии (например, обогревателя заднего стекла, фар, вентилятора отопителя и т.п.) и небольшой частоте вращения ротора (малые обороты двигателя) суммарный потребляемый ток может быть больше, чем способен отдать генератор. В этом случае нагрузка ляжет на аккумулятор, и он начнет разряжаться, что можно контролировать по показаниям дополнительного индикатора напряжения или вольтметра.

Замена генератора отечественным аналогом. Рекомендации.

Замена одного типа генератора на автомобиле другим всегда возможна, если соблюдаются четыре условия:

генераторы имеют одинаковые токоскоростные характеристики или по энергетическим показателям характеристики заменяющего генератора не хуже, чем узаменяемого;
передаточное число от двигателя к генератору одинаково;
габаритные и присоединительные размеры заменяющего генератора позволяют установить его на двигатель. Следует иметь в виду, что большинство генераторов зарубежных легковых автомобилей имеют однолапное крепление, в то время как отечественные генераторы крепятся на двигателе за две лапы, поэтому замена зарубежного генератора отечественным, скорее всего, потребует замены кронштейна крепления генератора на двигателе;
схемы заменяемой и заменяющей генераторной установки идентичны.

Подробнее об этом

Общие рекомендации.

При установке аккумуляторной батареи на автомобиль убедитесь в правильной полярности подключения. Ошибка приведет к немедленному выходу из строя выпрямителя генератора, может возникнуть пожар. Такие же последствия возможны при запуске двигателя от внешнего источника тока (прикуривании) при неправильной полярности подключения. При эксплуатации автомобиля необходимо:

следить за состоянием электропроводки, особенно за чистотой и надежностью соединения контактов проводов, подходящих к генератору, регулятору напряжения. При плохих контактах бортовое напряжение может выйти за допустимые пределы;
отсоединить все провода от генератора и от аккумулятора при электросварке кузовных деталей автомобиля;
следить за правильным натяжением ремня генератора. Слабо натянутый ремень не обеспечивает эффективную работу генератора, натянутый слишком сильно приводит к разрушению его подшипников;
немедленно выяснить причину загорания контрольной лампы генератора.

Недопустимо производить следующие действия:

оставлять автомобиль с подключенным аккумулятором при подозрении на неисправность выпрямителя генератора. Это может привести к полному разряду аккумулятора и даже к возгоранию электропроводки;
проверять работоспособность генератора замыканием его выводов на «массу» и между собой;
проверять исправность генератора путем отключения аккумуляторной батареи при работающем двигателе из-за возможности выхода из строя регулятора напряжения, электронных элементов систем впрыска, зажигания, бортового компьютера и т. д.;
допускать попадание на генератор электролита, «Тосола» и т. д.

Источник

Проверка реле напряжения

Калькулятор расчета времени зарядки аккумулятора автомобиля

Онлайн расчет время зарядки АКБ. Калькулятор для подсчета, сколько нужно заряжать аккумулятор автомобиля зарядным устройством

Проверка регулятора напряжения генератора бывает необходима в случае когда начали наблюдаться проблемы с аккумулятором. В частности, он стал недозаряжаться или перезаряжаться. При появлении такой неисправности как раз самое время проверить реле регулятора напряжения генератора.

Реле должно отключатся при 14,2-14,5В

В задачу этого несложного прибора входит регулирование значения напряжения электрического тока, которое подается от генератора к аккумуляторной батарее. При его выходе из строя, АКБ или недостаточно заряжается или наоборот перезаряжается, что также опасно, поскольку при этом значительно снижается ресурс аккумулятора.

Согласитесь, что такая перспектива из-за одной небольшой детальки не очень хорошая. Именно поэтому так важно контролировать рабочее состояние регулятора напряжения (также его еще могут называть таблетка или шоколадка). Но чтобы правильно проверить регулятор напряжения необходимо знать его тип и несколько важных особенностей.

Типы регуляторов напряжения

Разобравшись с тем, каких типов бывают эти устройства, в чем их особенности и свойства, придет полное понимание проводимых при проверке процедур. Также это даст ответ, по какой схеме, каким способом и как проверять регулятор напряжения генератора.Регуляторы бывают двух типов:

совмещенные;
отдельные.

В первом случае имеется в виду, что корпус регулятора совмещен со щеточным узлом непосредственно в корпусе генератора. Во втором случае регулятор представляет собой отдельный узел, который расположен на корпусе машины, в моторном отсеке, и к нему идут провода от генератора, и от него уже тянутся провода к аккумуляторной батарее.

Особенностью регуляторов является то, что их корпуса неразборные. Они, как правило, залиты герметиком или специальной смолой. Да и ремонтировать их особого смысла нет, поскольку стоит аппарат недорого. Поэтому основная проблема в данном ключе состоит в проверке реле регулятора напряжения генератора. Независимо от типа регулятора признаки напряжения будут одни и те же.

Признаки неисправности

Так, в случае пониженного напряжения аккумуляторная батарея попросту не будет заряжаться. То есть, утром вы не сможете завести машину, возможно даже не засветятся лампы на приборной панели или неприятности возникнут во время движения. Например, тусклые фары в темное время суток, неустойчивая работа электросистемы (проблемы с электроприборами — дворниками, обогревателями, магнитолой и так далее).

В случае повышенного напряжения велика вероятность уменьшения уровня электролита в банках аккумулятора, или его выкипание. Также может появиться белый налет на корпусе АКБ. При перезарядке батарея может вести себя неадекватно.

Признаки, неисправности, ремонт генератора и регулятора напряжения

Кроме этого, еще можно выделить следующие признаки неисправности регулятора напряжения (в отдельных случаях некоторых из них могут как иметь место, так и отсутствовать, все зависит от конкретной ситуации):

при включении зажигания на приборной панели не светится контрольная лампочка (хотя это может быть признаком и других неисправностей, например, того, что он перегорела, отпал контакт и так далее);
после запуска не гаснет индикатор аккумулятора на приборной панели, то есть, имеют место явные неисправности в зарядке АКБ;
яркость свечения фар становится зависима от оборотов двигателя (это можно проверить где-нибудь в безлюдном месте, установив автомобиль напротив стены и погазовать — если при этом свечение будет меняться, то, скорее всего, регулятор напряжения неисправен);
машина перестала нормально заводиться с первого раза;
постоянно разряжается аккумуляторная батарея;
при превышении количества оборотов двигателя свыше 2000 об/мин индикаторы на приборной панели отключаются;
динамические характеристики машины падают, особенно это заметно на высоких оборотах двигателя;
в некоторых случаях может закипеть аккумуляторная батарея.

Причины отказа реле-регулятора

Причинами выхода регулятора напряжения из строя могут быть:

короткое замыкание в цепи, в том числе межвитковое замыкание обмотки возбуждения;
выход из строя выпрямительного моста (пробой диодов);
переполюсовка или неправильное подключение к выводам аккумулятора;
проникание влаги в корпус регулятора и/или генератора (например, во время мойки машины или езды в сильный дождь);
механические повреждения узла;
естественный износ узла, в том числе, щеток;
плохое качество непосредственно проверяемого аппарата.

Существует ряд несложных методов проверки регулятора вне зависимости от того, съемный ли этот узел или нет.

Простейший способ проверки регулятора напряжения генератора

Самый простой метод проверки регулятора состоит в замере мультиметром напряжения на аккумуляторных клеммах. Однако стоит сразу оговориться, что приведенный далее алгоритм не дает 100% вероятности выхода из строя именно регулятора. Возможно, вышел из строя непосредственно генератор. Но преимущество данного метода заключается в том, что он прост, и не нужно выполнять демонтаж устройства из машины. Итак, алгоритм проверки регулятора напряжения генератора мультиметром таков:

Выставить тестер в режим измерения постоянного напряжения на предел около 20 В (зависит от конкретной модели, главное, чтобы он максимально точно показывал значения до 20 В).
Запустить двигатель.
Измерить напряжение на клеммах аккумулятора в режиме холостого хода (1000. 1500 об/мин). При исправном регуляторе и генераторе значение должно находиться в пределах 13,2. 14 В.
Увеличить обороты до значений 2000. 2500 об/мин. В нормальном состоянии электросхемы соответствующее напряжение вырастет до 13,6. 14,2 В.
При увеличении оборотов до 3500 об/мин и выше напряжение не должно превышать 14,5 В.

Если в процессе проверки значения напряжения очень отличаются от приведенных, то, скорее всего, у машины неисправен регулятор напряжения. Помните, что напряжение не должно падать ниже 12 В и не должно повышаться более 14,5 В.

Как было указано выше, регулятор может быть отдельный или совмещенный с генератором. В настоящее время практически на всех иномарках, да и на большинстве современных отечественных машин устанавливаются совмещенные реле. Это обусловлено спецификой их работы и экономией места.

Проверка совмещенного реле-регулятора

Проверка регулятора напряжения ВАЗ 2110

Для выполнения соответствующей проверки необходимо собрать схему, приведенную на рисунке. Для этого используются зарядное устройство или блок питания с регулируемой нагрузкой (важно, чтобы с его помощью была возможность регулировать значение напряжение в цепи), лампочку на 12 В (например, от поворотника или фары, мощностью 3. 4 Вт), мультиметр, непосредственно регулятор напряжения (это может быть как от генератора bosch, так и valeo или другой). Используемые для коммутации провода желательно иметь с “крокодилами”.

Проверка регулятора напряжения у генератора 37.3701: 1 — аккумуляторная батарея; 2 — вывод «масса» регулятора напряжения; 3 — регулятор напряжения; 4 – вывод «Ш» регулятора; 5 — вывод «В» регулятора; 6 — контрольная лампа; 7 — вывод «Б» регулятора напряжения.

Если собрать схему, напряжение в которой будет со стандартным значением 12,7 В, то лампочка будет просто светиться. Но если с помощью регулятора напряжения поднять его значение до 14. 14,5 В, то при исправном реле лампочка должна погаснуть. В противном случае регулятор неисправен. То есть, при достижении напряжения в 14. 14,5 В (в зависимости от модели машины и, соответственно, регулятора) и выше лампочка тухнет, а при понижении до такого же уровня вновь загорается.

Проверка регулятора напряжения ВАЗ 2107

Проверка регулятора напряжения на автомобилях ВАЗ 2108/2109

До 1996 года на машине ВАЗ 2107 с генератором марки 37.3701 устанавливался регулятор напряжения старого образца (17.3702). Процедура проверки приводилась выше. После 1996 года использовался более современный генератор марки Г-222 (стоит интегральный регулятор РН Я112В(В1).

Как видите, алгоритм проверки у всех регуляторов практически одинаков. Разница состоит лишь в значениях отсечки, когда срабатывает реле.

Проверка отдельного регулятора

Проверка регулятора напряжения у генератора Г-222: 1 — аккумуляторная батарея; 2 — регулятор напряжения; 3 — контрольная лампа.

Как правило, отдельные регуляторы напряжения устанавливали на старые машины, включая отечественные ВАЗы. Но некоторые производители продолжают так поступать до сих пор. Процесс проверки аналогичен. Для этого нужно иметь блок питания с регулятором значения напряжения, лампочку на 12 В, мультиметр и непосредственно проверяемый регулятор.

Для проверки нужно собрать схему, приведенную на рисунке. Сам же процесс аналогичен приведенному выше. В нормальном состоянии (при напряжении в 12 В) лампочка светится. При увеличении значения напряжения до 14,5 В она тухнет, а при понижении — светится вновь. Если в процессе лампа светится или тухнет при других значениях — значит, регулятор вышел из строя.

Проверка реле типа 591.3702-01

Схема проверки реле типа 591.3702-01

Также до сих пор можно встретить регулятор напряжения типа 591.3702-01, который устанавливали еще на заднеприводные ВАЗы (начиная от ВАЗ 2101 и заканчивая ВАЗ 2107), ГАЗ и Москвичи. Аппарат крепится отдельно, и устанавливается на кузове. В целом же проверка аналогична описанному выше, однако отличия состоят в используемых при этом контактах.

В частности, на нем есть два основных контакта — «67» и «15». Первый из них — это минус, а второй — плюс. Соответственно, для проверки необходимо собрать схему, приведенную на рисунке. Принцип проверки остается прежним. В нормальном состоянии, при напряжении в 12 В лампочка светится, а при повышении соответствующего значения до 14,5 В — тухнет. При возвращении значения в исходное значение лампочка загорается вновь.

Классическим регулятором такого типа является аппарат марки РР-380, устанавливаемый на машины ВАЗ 2101 и ВАЗ 2102. Приводим справочные данные, касающиеся этого регулятора.

Регулируемое напряжение при температуре регулятора и окружающей среды (50±3)° С, В:
на первой ступени	не более 0,7
на второй ступени	14,2 ± 0,3
Сопротивление между штекером «15» и массой, Ом	17,7 ± 2
Сопротивление между штекером «15» и штекером «67» при разомкнутых контактах, Ом	5,65 ± 0,3
Воздушный зазор между якорем и сердечником, мм	1,4 ± 0,07
Расстояние между контактами второй ступени, мм	0,45 ± 0,1

Проверка трехуровневого реле

Регулируемый источник питания

Некоторые автовладельцы устанавливают на свои машины вместо стандартных “шоколадок” трехуровневые реле, которые являются технологически более продвинутыми. Их отличием является наличие трех уровней напряжения, при котором происходит отсечка питания аккумулятора (например, 13,7 В, 14,2 В и 14,7 В). Соответствующий уровень можно выставить вручную, воспользовавшись специальным регулятором.

Такие реле являются более надежными и позволяют гибко регулировать уровень напряжения отсечки. Что касается проверки такого регулятора, то она полностью аналогична описанным выше процедурам. Только при этом не забудьте про значение, которое выставлено на реле, и соответственно, проверяйте его по мультиметру.

Проверка генератора

Существует один метод, с помощью которого можно проверить работоспособность генератора автомобиля, оборудованного реле регулятора 591.3702-01 с элементами диагностики. Он заключается в следующем:

отключить провода, которые шли к контактам 67 и 15 регулятора напряжения;
подключить к ней лампочку (исключив из схемы регулятор);
снять с плюсовой клеммы аккумуляторной батареи провод.

В случае, если в результате этих действий двигатель не заглох — значит, можно утверждать, что генератор автомобиля в порядке. В противном случае — неисправен и нуждается в проверке и замене.

Реле-регулятор напряжения: характеристики, цена, схема подключения

Из статьи вы узнаете о том, что такое реле-регулятор напряжения автомобильного генератора. Кроме того, рассмотрите конструкцию генераторных установок, которые используются на современных автомобилях. В машине имеется два основных источника питания – это генератор и аккумуляторная батарея. Причем работать они должны одновременно. С одной особенностью – запуск мотора происходит от аккумулятора, а вот при работе двигателя бортовая сеть запитана от обоих источников. Кроме того, от генератора производится подзарядка батареи. Стоит также отметить, что автомобильные генераторы являются очень надежными узлами, которые прекрасно работают в любых климатических зонах.

Устройство генератора

Особенностью всех автомобильных генераторов является то, что они вырабатывают трехфазное переменное напряжение. Большая часть устройств имеет правое вращение, в передней части располагается крыльчатка, необходимая для обдува воздухом корпуса и обмоток. На задней же крышке предусмотрен защитный кожух, благодаря которому внутрь устройства не попадает влага, пыль, грязь. К примеру, реле-регулятор напряжения ВАЗ-2110 защищено этой крышкой от попадания посторонних предметов, влаги и пыли.

Внутри генератора установлен блок выпрямителей – шесть диодов, включенных по мостовой схеме. Тут вы можете наблюдать отличие от классической мостовой схемы, так как возникает необходимость в выпрямлении трехфазного тока. Ротор вращается внутри корпуса. Он содержит обмотку возбуждения. Кроме того, на корпусе (статоре – неподвижной части) имеется тоже обмотка, именно она вырабатывает ток для питания бортовой сети автомобиля и подзарядки аккумулятора.

Принцип работы генераторной установки

Принцип работы основан на эффектах электромагнитной индукции. Давайте посмотрим, что это за эффекты. Допустим, имеется проводник, который находится в магнитном поле. Да, в состоянии покоя вы ничего не сможете наблюдать. Но если же заставить проводник или поле двигаться, то на выводах появится некоторая разность потенциалов. А если говорить проще, то переменное напряжение. Такая же история в генераторе – ротор содержит обмотку возбуждения, на которую подается напряжение. В результате этого вырабатывается магнитное поле. Контроль магнитного поля в генераторе семерки осуществляет реле-регулятор напряжения ВАЗ 2107.

При вращении ротора от коленчатого вала двигателя магнитное поле начинает двигаться, происходит постоянная смена полярности. Ток передается на обмотку возбуждения при помощи щеток из графита и специальных контактных колец. Вот именно так происходит генерация электроэнергии, затем нужно провести выпрямление. А делается это шестью (иногда девятью) диодами. Девять диодов используются в схемах, в которых предусмотрена защита от обратного напряжения. Правда, в автомобильной технике подобный вариант включения не применяют.

Как производится питание обмотки возбуждения

Как вы смогли понять, самое главное – это осуществить питание обмотки возбуждения. А она играет в генераторе значимую роль. Было упомянуто выше о том, что для передачи напряжения на обмотку необходимо наличие двух узлов: щеток и колец. Именно с их помощью работает реле-регулятор напряжения ВАЗ-2110. Кольца расположены на поверхности ротора, к ним примыкают щетки. Вот это и есть наиболее уязвимый узел любого генератора. Щетки изготовлены на основе графита, поэтому при трении они постепенно разрушаются. В месте, где находится реле-регулятор напряжения, высокий уровень вибрации, поэтому не исключена возможность его поломки из-за постоянных механических нагрузок.

Следовательно, необходимо постоянно следить за состоянием щеточного механизма. Кроме того, при помощи регулировки питания обмотки возбуждения можно получить различное напряжение на выходе. Например, если подать на обмотку ротора 12 вольт, то столько же стабильно будет на выходе генератора. Если 6 вольт подавать, то на выходе будет ровно 6. Именно в цепь обмотки ротора произведено включение такого устройства, как реле-регулятор напряжения. Причем конструкция у него может быть как механическая, так и электронная.

Назначение регулятора напряжения

На сегодняшний день большую популярность получили полупроводниковые приборы. Например, реле-регулятор напряжения ВАЗ-2107 состоит из полупроводника, включенного в режиме ключа. Их преимущество заключается в малых габаритах и отсутствием необходимости проводить настройки. Вы покупаете изделие, которое имеет оптимальные регулировки, оно не нуждается во вмешательстве, чтобы обеспечить стабильную работу. Достаточно только провести установку на генератор, как устройство начнет работать. Причем срок службы полупроводникового прибора оказывается в сотни раз выше, чем механического.

Регулятор напряжения необходим для того чтобы провести стабилизацию напряжения, подаваемого на обмотку ротора. А теперь суть процесса. Если обмотку возбуждения подключить к аккумуляторной батарее без стабилизатора, то напряжение на выходе будет изменяться в широком диапазоне – от 10 до 30 вольт. А это недопустимо, так как вся бортовая сеть рассчитана на 12 вольт. А причина изменения в таком диапазоне – это различное число оборотов коленчатого вала, как следствие – ротора генератора. Отсюда сделать можно вывод, что чем больше частота вращения коленчатого вала, тем выше напряжение на выходе. От этого явления и позволяет избавиться реле-регулятор.

Принцип работы регулятора напряжения

В данной статье будут рассмотрены только электронные конструкции, в основе которых лежат полупроводники. Дело в том, что механические не используются уже очень давно, так как они морально устарели. Поэтому сейчас используется более современная схема реле-регулятора напряжения. К тому же механические нужно постоянно настраивать, а это не нравится всем автомобилистам. Как же работает это устройство? Все достаточно просто, если понять принцип функционирования. Стоит заметить, что полупроводник работает в режиме ключа. Если говорить проще, то выключателя. При вращении ротора происходит постоянная коммутация – на обмотку возбуждения то подается напряжение с выхода генератора, то нет.

Чем выше напряжение на выходе генератора, тем чаще срабатывает электронный ключ. Следовательно, при увеличении напряжения до значения 13,5-14,2 вольт происходит отключение роторной обмотки от цепи питания. При снижении значения ниже упомянутого предела, питание начинает снова поступать. Конечно, реле-регулятор напряжения ВАЗ-2114 настроен на срабатывание именно в диапазоне, который был приведен выше. Благодаря тому, что происходит такая постоянная коммутация цепи с большой частотой, на выходе генератора вырабатывается максимально стабильное напряжение. Стоит запомнить значения, приведенные выше, так как они пригодятся для проверки реле-регуляторов. Процесс этот не займет много времени, но позволит точно определить неисправность. Если у вас часто случается поломка этого узла, то стоит обратить внимание на генератор. Вполне возможно, что у него имеются внутренние повреждения, которые необходимо устранять.

Привод генераторов

Уже было несколько слов сказано о том, что ротор генератора вращается от коленчатого вала. А реле-регулятор напряжения УАЗ питается от выхода генератора. На коленчатом валу находится шкив, который связан ременной передачей с ротором. На нем имеется аналогичный по конструкции шкив, но меньшего диаметра. На большинстве современных автомобилей применяются поликлиновые многоручейковые ремни. Они имеют внутри армирование, внешняя часть гладкая, а внутренняя с выемками. С их помощью производится фиксация ремня на поверхности шкивов. Стоит отметить, что от натяжения ремня зависит многое.

В частности, ресурс генератора – если сильно натянуть ремень, то происходит быстрый износ подшипника, расположенного в передней крышке. Но если же его натянуть слабо, то будет ощущаться нехватка тока. Следствие этого – быстрый разряд аккумуляторной батареи. Крепление корпуса генератора к блоку двигателя производится при помощи двух кронштейнов – верхнего и нижнего. Они оба подвижные, но чтобы провести регулировку натяжения ремня, достаточно ослабить верхнее. На корпусе устройства имеется шпилька, которая крепится в кронштейн, установленный на блоке двигателя.

Как проверить регулятор напряжения на автомобиле

Чтобы осуществить диагностику цепей питания, вам потребуется мультиметр. Его нужно будет использовать в двух режимах – омметра и вольтметра. Если вспомнить о том, какая схема реле-регулятора напряжения электронного типа, то выясняется, что они не подлежат ремонту. Поэтому в случае если произошло разрушение этого прибора, придется устанавливать новый. Но стоит заметить, что большинство регуляторов выполнены в едином корпусе с щеточным узлом. Следовательно, при чрезмерном износе щеток заменяются не только они, но и регулятор напряжения.

Для проверки реле-регулятора не нужно его снимать, хоть и занимает эта процедура несколько секунд по времени. Вам потребуется вольтметр. Причем шкала чтобы была растянута, а предел измерения находился в диапазоне 12..30 Вольт. Причина в том, что, как говорилось ранее, при неисправном стабилизаторе происходит повышение значения напряжения в бортовой сети. Но порой случается, что генератор вообще отказывается работать, на его выходе нет напряжения. Следовательно, реле-регулятор напряжения ВАЗ-2106 или другого автомобиля, перестает работать.

А вся бортовая сеть запитывается только от аккумуляторной батареи. Обратите внимание на то, что ее емкости хватит на весьма непродолжительное время. Особенно в случае, если автомобиль инжекторный (большой разряд идет при работе топливного насоса). Чтобы окончательно убедиться в этом, заведите двигатель и включите ближний свет. Вольтметр подключите к клеммам аккумуляторной батареи. Значение напряжения должно быть в интервале 13,5-14,2 Вольт. Если меньше или больше, то имеется явная поломка регулятора или щеточного узла.

Диагностика при помощи блока питания

Но можно снять регулятор, отключив его от генератора. Так проверка реле-регулятора напряжения выполняется намного эффективнее. Заметьте, что при проведении любых работ с электрооборудованием нужно производить отключение аккумуляторной батареи. Вам для диагностики потребуется лампа накаливания, а также источник питания с регулируемым напряжением на выходе. Если такого нет, то можно использовать зарядчик аккумуляторов и несколько пальчиковых батареек (чтобы получить суммарное напряжение свыше 15 Вольт). Лампа включается между щетками, а на выводы «В», «Б», подается плюс питания. Соответственно, к массовому выводу необходимо подключить минус. Должны соблюдаться такие условия:

напряжение до 14 вольт – лампа горит;
напряжение свыше 15 вольт – лампа гаснет.

Если какое-то условие не выполняется, то можно говорить о том, что имеет место поломка регулятора напряжения.

Диагностика состояния роторной обмотки

К сожалению, ничто не вечно, даже такой надежный и долговечный узел, как генератор, может испортиться. В частности, нередко происходит разрушение обмотки ротора (возбуждения). Происходить это может по различным причинам. В первую очередь, механическое воздействие не выдерживает узел. Кроме того, на нее может попадать пыль, вода, грязь, отсюда уменьшение ресурса, нарушение работы генератора в целом. При поломке роторной обмотки генератор перестает вырабатывать электроэнергию. Первый признак недостаточного напряжения в сети – указатели поворотов начинают очень быстро мигать, свет тускнеет. Следовательно, реле-регулятор напряжения генератора не работает, так как ему попросту нечего питать.

Для диагностирования состояния роторной обмотки необходимо воспользоваться омметром. Конечно, для проведения грубой проверки можно вооружиться простым пробником, изготовленным из лампы накаливания и пальчиковой батарейки. Но эффективность такой диагностики не будет крайне мала. После того как разобрали генератор, возьмите ротор, к кольцам подключите омметр. Он должен показать сопротивление в диапазоне 1,8-5 Ом. При значительном отличии от этого значения, необходимо провести визуальную проверку. Например, очень часто происходит обрыв провода, из которого состоит обмотка. Причем наиболее частое место обрыва – это пайка его с кольцами.

Диагностика статорной обмотки

Если роторную обмотку можно проверить непосредственно на автомобиле, правда, для этого нужно иметь длинные пальцы и зоркий глаз, то статорную допускается диагностировать только после полной разборки генератора. Между прочим, реле-регулятор напряжения скутера проверяется так же, как и на автомобиле. А вот диагностика обмотки статора должна проводиться после разборки всего механизма. Причина в том, что выпрямительный мост будет мешать проведению диагностики. Итак, что же делать в самом начале? А вам нужен один прибор – омметр. Конечно, наиболее подходящим окажется мультиметр, так как его можно очень быстро переключить в режим «прозвонки».

Проверьте на обрыв все три статорные обмотки. Для этого подключайте омметр (или мультиметр в режиме «прозвонки») к выводам обмоток. Если неполадок не найдено, то продолжайте диагностирование дальше. При помощи того же прибора нужно определить, нет ли замыкания обмоток на корпус генератора. Таким же образом проверяется и наличие межвиткового замыкания. Но этот параметр лучше всего проверять при помощи другого устройства – мегомметра (например, ПДО-1). Если обнаружена какая-либо неисправность в статорной обмотке, то необходимо провести замену узла. Причем в некоторых случаях, когда генератор требует полного ремонта, разумнее провести замену всего устройства, а не установку новых элементов.

Диагностирование выпрямительного блока

К выходу выпрямителя производится подключение реле-регулятора напряжения. Желательно проводить проверку силовых диодов только после отсоединения их от выводов статорной обмотки. Для этого, как вы понимаете, требуется полностью разобрать генератор. Перед началом проверки вам нужно вспомнить школьный курс физики, а точнее – свойства полупроводников. Вы должны знать, что диоды способны пропускать через себя постоянный электрический ток только в одном направлении. Именно это свойство и берется в основу проверки. Для проведения работы необходим все тот же омметр или мультиметр в режиме «прозвонки». Подключаете к нему диод, затем меняете полярность. Если он проводит в одном случае, а в другом – нет, то диод исправен. Если же он не проводит ток ни в одну сторону, то он вышел из строя. Аналогично и в случае, если проводит в обоих направлениях.

Меры безопасности

Когда реле-регулятор напряжения генератора подвергается ремонту или обслуживанию, необходимо соблюдать некоторые меры предосторожности. Для того чтобы эксплуатация генератора и его узлов происходила в безопасном режиме, нужно соблюдать определенные требования. В частности, запрещена работа генератора без включенной в цепь аккумуляторной батареи. При кратковременном отключении аккумулятора происходит резкий скачок напряжения. В результате этого реле-регулятор выходит из строя. Обратите внимание на то, что при попытке завести с буксира, генератор не всегда может выдать необходимое напряжение. Кроме того, если используете «прикуривание», нужно включать максимально возможное число потребителей при запуске.

Также недопустимо включение любых источников напряжения в бортовую сеть, при условии, что производится соединение с неправильной полярностью. Также нельзя подключать бортовую сеть автомобиля к источникам питания с напряжением свыше 14 вольт. Если же проводятся сварочные работы, то необходимо отключать аккумулятор от сети, а также провода, идущие на обмотку возбуждения. Кроме того, масса сварочного аппарата не должна соединяться с кузовом автомобиля. Вот и все, что можно рассказать о таком приборе, как реле-регулятор напряжения. Цена его в магазинах составляет 250-300 рублей, а это не очень много, если учесть, что он идет с щеточным узлом воедино.