Регулятор напруги генератора

Для коректної роботи автомобільного генератора необхідне регулювання напруги. Завдяки пристрою потенціал підтримується в робочому діапазоні.

Загальний вигляд автомобільного генератора

Важливо знати про пристрій, принцип роботи, діагностиці, ремонту та заміни регулятора напруги в автомобілі. Це дозволить уникнути ряду негативних ситуацій в дорозі, таких як незапуск двигуна, згоряння проводки автомобіля.

будова генератора

Незалежно від марки і моделі автомобіля, типу автомобільного генератора, завжди в конструкцію включений регулятор напруги, що дозволяє підтримувати працездатність незалежно від частоти обертання ротора. Регулювання здійснюється за рахунок зміни сили електроструму на обмотці ротора.

Вузли генератора (схема):

  • Статор (корпус) – нерухома частина автомобільного генератора.
  • Обмоток три, з’єднані вони в одну зіркою, яка формує трифазне змінну напругу.
  • Ротор, на лопатках якого утворюється магнітне поле, і ЕРС.
  • Випрямляч трифазний – напівпровідникові діоди, що перетворюють напругу. Одна сторона діодів токопроводящая, інша – з ізольованою поверхнею.
  • Пристрій автоматичного регулювання напруги.

Ротор генератора автомобіля

Три обмотки дозволяють значно знизити пульсацію за рахунок перекриття фаз між собою.

Принцип роботи генератора

При русі ротора виникає ЕРС на виході автомобільного генератора, який безпосередньо пов’язаний з АКБ. За допомогою регулювання вона передається на обмотку збудження статора. При збільшенні частоти обертання ротора, напруга починає змінюватися.

Напруга на обмотці присутній завжди.

Для стабілізації величини напруги встановлюється реле регулятора напруги, де відбувається обробка, порівняння (у аналітичному блоці) вхідного сигналу. При відхиленні від норми блок управління подає сигнал на виконавчий механізм, де відбувається зниження сили струму. Після цього напруга на виході автомобільного генератора стабілізується. При занадто низькому значенні струму, регулятор підвищує вихідну напругу.

Принцип роботи регулятора напруги

Для підвищення надійності роботи регулятори виконують за спрощеними схемами. Включає кілька пристроїв: порівняння сигналу, орган управління, що задає і спеціальний датчики.

Готова схема складається з двох основних елементів:

  • Регулятор. Пристрій, який дозволяє налаштовувати і контролювати напругу. Виготовляється в двох виконаннях – аналоговому (механічному) і цифровому (електронному).
  • Графітові щітки, які підключаються до напівпровідникових елементів. Призначені для повідомлення напруги на ротор автомобільного генератора.

Графітові щітки передають напругу на ротор генератора автомобіля

Сучасні пристрої мають мікропроцесорну базу.

Дворівнева схема регулювання

До складу входять три основні елементи: генератор, акумуляторна батарея, випрямляч. Усередині пристрою знаходиться магніт, обмотка якого з’єднана з контролером. Як задають пристроїв використовуються металеві пружини, а порівнюють – рухливі важелі. Контактна група використовується в якості вимірювального приладу, а постійний опір як пристрій регулювання.

Дворівневий регулятор напруги

Принцип роботи дворівневого регулятора

При виникненні напруги і електромагнітного поля відбувається порівняння сигналів. Як порівнювати пристрій застосовується пружина, яка діє на плече важеля. Магнітне поле діє на важіль в декількох напрямках (замикає, розмикає, залишається незмінним), після чого схема регулятора діє в залежності від величини напруги.

При виході сигналу з робочого діапазону в більшу сторону відбувається розмикання контактів.

У ланцюг підключено постійна напруга.

При цьому на обмотку подається менший струм і напруга стабілізується. Якщо спочатку відбувається замикання контактів, яке свідчить про низькій напрузі, сила струму збільшується, і генератор продовжує працювати в нормальному режимі.

Недоліки механічних моделей:

  • швидкий знос деталей;
  • застосування електромагнітних реле.

електронні регулятори

Працюють ідентично аналоговим моделям за винятком того, що механічні елементи замінені на цифрові датчики. Замість електромагнітних класичних реле застосовують тиристори, сімістори, транзистори та ін. Чутливий елемент являє собою систему постійних резисторів, встановлених на дільнику напруги.

Схема електронного регулятора

Принцип роботи полягає в наступному: при подачі напруги на тиристори відбувається порівняння вихідних сигналів. Виконавчий орган в залежності від отриманих даних замикає або розмикає, при необхідності включаючи в схему додатковий опір.

Переваги електронних моделей:

  • висока точність регулювання;
  • регулятор встановлений в єдиному блоці з щітками, що дозволяє економити місце, спрощувати діагностику, ремонт і заміну обладнання;
  • підвищена надійність і довговічність;
  • більш тонка настройка приладу;
  • в якості випрямлячів застосовуються напівпровідникові діоди, завдяки яким забезпечується стабільність напруги на виході;
  • задає елемент виконаний у вигляді стабілітрона.

Для нових моделей автомобілів доцільно застосування більш досконалих систем регулювання з огляду на більш складного технічного пристрою.

Зняття регулятора напруги

Для того щоб прибрати регулятор з задньої кришки автомобільного генератора, необхідна викрутка (хрестоподібна або плоска). Сам автогенератор і ремінь знімати не потрібно.

Знімати конструкцію можна тільки після від’єднання акумуляторної батареї. Далі необхідно від’єднати дріт від автомобільного генератора, відкрутивши кріпильні болти.

Головні причини несправностей автогенератора:

  • стирання вугільних щіток;
  • пробою ізоляції напівпровідникових елементів.

Перевірка працездатності регулятора

Практично на всіх моделях авто реле регулятора діагностується аналогічно. Для проведення діагностики необхідне джерело постійної напруги (акумулятор, батарейки), лампа 12 В або вольтметр.

Контакт мінус приєднується до пластині пристрою, «плюс» – до гнізда реле регулятора.

Після зняття регулятора з корпусу необхідно перевірити працездатність щіток. Якщо вони менш 5мм в довжину, то щітковий вузол підлягає заміні.

Лампа розжарювання повинна бути включена в схему між парою щіток:

  • потухання лампочки при збільшенні напруги говорить про справність апарату;
  • постійне світіння лампочки при зміні параметрів сигналізує про несправності регулятора напруги.

Пайка нових щіток не принесе результату, тому що надійність конструкції значно зменшиться. Неприпустимо використовувати для перевірки світлодіодну продукцію, тому що проведення діагностики за даною схемою не дасть реальних результатів.

Перевірка без зняття напруги

Полягає у вимірюванні бортового напруги в автомобілі. Наявність стрибків у мережі також визначається миготінням ламп під час поїздки. Для перевірки знадобиться мультиметр (або звичайна лампа розжарювання). Мультиметр дозволяє отримати більш точні результати.

Порядок дій:

  1. Завести двигун, включити фари.
  2. Приєднати вимірювальний прилад до АКБ.
  3. Робоча напруга коливається в межах 12..14,8 В. При виході за даний інтервал регулятор напруги вважається несправним.

Перевірка під напругою не дозволяє визначити стан щіткового вузла. Вихід за робочі параметри напруги може бути пов’язаний з ослабленням або окисленням контактів.

Відбувається удосконалення роботи систем регулювання в автомобілях. Для сучасних авто немає сенсу використовувати дворівневе регулювання. Більш досконалі системи мають 2 і більше додаткових опорів. У нових моделях замість традиційного додаткового опору використовується принцип збільшення частоти спрацьовування електронного ключа.

Нарівні з класичними, застосовуються системи стежить автоматичного регулювання, в яких немає електромагнітного реле.

Найпоширенішим методом є трирівнева схема регулювання з частотною модуляцією для управління логічними елементами.

Трирівнева схема регулювання

Якість зарядки акумуляторної батареї залежить від ефективності роботи регулятора напруги. При неповної зарядці акумулятор втрачає ємність з великою швидкістю, і згодом завести двигун стає неможливо.

Трирівневий регулятор напруги

Дворівневі моделі мають великий недолік – розкид величини напруги на виході. Тому для підвищення стабільності роботи системи застосовують трирівневу систему регулювання, до складу якої входить тумблер (змінює параметри системи).

Застосування даного виду моделей дозволяє більш точно проводити діагностику і контролювати потенціал на виході генератора, що важливо для нових моделей середнього цінового рівня, де виробники використовують не завжди якісні механізми.

Найбільш актуальне застосування даної системи в зимову пору року в регіонах з холодним кліматом, коли від низьких температур сильно знижується ємність АКБ. На зміну механічним регуляторам прийшли безконтактні трирівневі, більш досконалі.

Схема і принцип роботи схожі з дворівневими моделями за винятком того, що напруга спочатку надходить в блок обробки інформації. При відхиленні від робочого значення подається звуковий сигнал (неузгодженості). Після цього сила електроструму, що надходить на обмотку, змінюється до робочого значення.

принцип установки

Допускається установка трирівневих моделей в будь-який автомобіль самостійно за умови знання схеми підключення:

  • Обов’язково має бути від’єднано щітковий вузол, відкрутивши болти.
  • Напівпровідниковий вузол встановити на корпусі авто, зробивши необхідні кріплення.
  • Напівпровідниковий вузол встановлюється спочатку на алюмінієвий радіатор, тому що вимагає ефективного охолодження, а потім закріплюється на корпусі.

При відсутності системи охолодження регулювання відбуватиметься некоректно.

  • Після установки двох вузлів необхідно забезпечити електричну зв’язок між ними проводами, забезпечивши якісну ізоляцію корпусів.

Поверхні необхідно покрити ізолюючим матеріалом, щоб запобігти замикання на корпус. Для комутації напівпровідників слід передбачити перемикач.

Для установки конструкції необхідний корпус. Зазвичай застосовують пластик або алюміній, який володіє більшою тепловіддачею, тобто охолодження відбуватиметься більш ефективно.

Відео. Генератор в автомобілі

Регулятор напруги в схемі автомобіля займає одне з ключових місць. Необхідно постійно стежити за станом приладу, своєчасно проводити планові огляди, зачищати контакти (для запобігання збоїв в роботі). Оскільки деталь розташована в нижній, не захищеної від пилу і вологи, стороні моторного відсіку, регулярно очищати поверхні від забруднень.

При наявності зовнішніх дефектів і пошкоджень не слід користуватися таким пристроям, тому що в цьому випадку можливий швидкий розряд акумулятора або повний вихід з ладу автомобільного генератора, а також електричної частини автомобіля (через різке підвищення напруги в бортовій мережі).

Слід вибирати зарекомендували себе марки, тому що регулятор напруги повинен бути максимально стабільним, довговічним і надійним.

Ссылка на основную публикацию