Реле регулятор напряжения 12 вольт

Регулятор напряжения 12 вольт своими руками

5 частых вопросов, которые задают начинающие радиомеханики; 5 лучших транзисторов для регуляторов, тест на определение состава схемы

Регулятор электрического напряжения нужен для того, чтобы величина напряжения могла стабилизироваться. Он обеспечивает надежность работы и долговечность работы прибора.

Регулятор состоит из нескольких механизмов.

1. Как нужно подключать провода?

a) 1 и 2 клемма – питание, 3 и 4 – нагрузка

b) 1 и 3 клемма – нагрузка, 2 и 4 — питание

1. Нужно ли устанавливать радиатор?

1. Транзистор должен быть

Ответы:

Вариант 1. Сопротивление резистора 10 кОм – это стандарт для установки регулятора, провода в схеме подключаются по принципу: 1 и 2 клемма для питания, 3 и 4 для нагрузки – ток распределится правильно по нужным полюсам, радиатор устанавливать нужно – чтобы защитить от перегрева, транзистор использован КТ 815 – такой всегда подойдет. В таком варианте построенная схема сработает, регулятор станет работать.

Вариант 2. Сопротивление 500 кОм – слишком высокое, будет нарушена плавность звука в работе, а может не сработать вообще, 1 и 3 клемма это нагрузка, 2 и 4 питание, радиатор нужен , в схеме, где стоял минус будет плюс, транзистор любой – действительно можно использовать какой угодно.Регулятор не заработает из-за того, что схема собрана, будет неправильно.

Вариант 3. Сопротивление 10кОм, провода – 1 и 2 для нагрузки, 3 и 4 для питания, резистор имеет сопротивление 2кОм, транзистор КТ 815. Прибор не сможет заработать, так как он сильно перегреется без радиатора.

Что такое реле-регулятор напряжения?

Реле-регулятор напряжения (регулятор напряжения) — компонент электрической системы транспортного средства; механическое, электромеханическое или электронное устройство, обеспечивающее поддержку действующего в бортовой электросети напряжения в определенных границах.

Электрическая система транспортных средств построена так, что при остановленном силовом агрегате источником питания выступает аккумуляторная батарея (АКБ), а при запущенном — генератор, преобразующий часть мощности мотора в электроэнергию. Однако генератор имеет существенный недостаток — напряжение вырабатываемого им тока зависит от частоты вращения коленчатого вала, а также от потребляемого нагрузкой тока и окружающей температуры. Для устранения этого недостатка применяется вспомогательное устройство — реле-регулятор или просто регулятор напряжения.

Регулятор напряжения решает несколько задач:

• Стабилизация напряжения — поддержка напряжения бортовой сети в заданных пределах (в пределах 12-14 или 24-28 вольт с допустимыми отклонениями);
• Защита АКБ от разряда через цепи генератора при остановленном двигателе;
• Отдельные типы регуляторов — автоматическое отключение стартера при успешном пуске двигателя;
• Отдельные типы регуляторов — автоматическое подключение и отключение генератора от АКБ для ее заряда;
• Отдельные типы регуляторов — изменение напряжения бортовой сети в зависимости от текущих климатических условий (перевод электросистемы на летнюю и зимнюю эксплуатацию).

Реле-регуляторами оснащаются все транспортные средства, тракторы и различные машины. Неисправность данного блока нарушает работу всей электросистемы, в отдельных случаях это может привести к поломке электрооборудования и пожарам. Поэтому неисправный регулятор необходимо как можно скорее заменить, а для верного выбора новой детали следует разобраться в существующих типах, конструкции и принципе действия регуляторов.

Признаки поломки регулятора напряжения

Когда регулятор напряжения выходит из строя, он перестаёт удерживать напряжение, подаваемое на аккумулятор, в требуемых рамках. В результате возникают следующие неполадки:

• аккумуляторная батарея не заряжается полностью. Причём картина наблюдается даже тогда, когда аккумулятор совсем новый. Это говорит об обрыве реле-регулятора;
• аккумулятор закипает. Это другая неполадка, говорящая о пробое реле-регулятора. Когда случается пробой, ток, подаваемый на аккумулятор, может в несколько раз превысить нормальное значение. Это приводит к перезарядке аккумулятора и к его закипанию.

Как в первом, так и во втором случае автовладелец должен провести проверку регулятора, и в случае выявления поломки заменить его.

Неисправности реле напряжения и их диагностика на ВАЗ 2106

В процессе эксплуатации автомобиля в бортовой сети могут возникнуть определенные сбои, которые говорят о плохом электроснабжении аппаратуры. В первую очередь, автолюбители проверяют состояние генератора. Его снимают, разбирают, проводят диагностику и оценивают натяжение ремня. Если в процессе проверки, выясняется, что он исправен, то последним остается реле-регулятор напряжения.

Самая обычная неисправность реле-регулятор – это слишком малый или слишком большой заряд. При мало заряде, на холостых оборотах плохо работают фары, двигатель работает неустойчиво, а ситуация улучшается после добавлении оборотов коленчатому валу.

При большом заряде, многие предохранители часто перегорают, фары светят слишком ярко, а электрическая аппаратура нагревается. В обоих случаях, приступают к замерам напряжения бортовой сети.

Запустите двигатель и прогрейте его. Приложите концы вольтметра к клеммам аккумулятора. Напряжение должно составлять 13,5 – 14 вольт. Попробуйте включить фары, дворники и т п. Если напряжение падает ниже 12 вольт, то реле напряжения нуждается в замене.

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 должно быть около 13,8 (+-) 0,2 В.
• При увеличении оборотов до 3500 об/мин и выше напряжение не должно превышать 14,8 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 14,8 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 выпрямительного блока (диодного моста)

Для выполнения этой диагностики, необходимо снять диодный мост с генератора Калины, подробнее об этом описывалось в предыдущих статьях этого раздела.

Затем подключаем тестер черный проводом к минусовой пластине блока, а красный поочередно к трем контактным выводам диодов. Таким образом проверяем все выпрямители в блоке. Значения на приборе должны быть в диапазоне от 400 до 800 Ом. Лично на моей Калине при проведении данной проверки все диоды показали сопротивление в пределах 535 Ом. А вот в инструкции по ремонту от издательства «Третий Рим» говорится о цифрах 580-620 Ом. Скажу сразу, что при прозвоне двух исправных генераторов указанных в руководстве значений так и не удалось достигнуть, хотя проблем с зарядкой не возникало, так что лично я сомневаюсь в точности данных этой инструкции.

Потом проводим ту же самую операцию, только поменяв местами контактные провода мультиметра. В этом случае прибор при исправных диодах покажет бесконечность, то есть его показания не изменятся:

Как выполняется замена реле напряжения генератора?

При наличии некоторых навыков снятие и разборка описываемого в статье механизма не вызывает затруднений у человека. Сложнее всего менять его в первый раз, а уже последующие замены, как правило, проходят быстро и без проблем.

Демонтируется регулятор на ВАЗ 2110 по такой схеме:

• отключают от АКБ клемму «минус»;
• отсоединяют от вывода, маркированного как «D+», приводную колодку;
• отворачивают гайку, которая располагается под резиновым чехлом (его требуется немного сдвинуть в сторону);
• отсоединяют в контактной шпильке все имеющиеся провода;
• отворачивают гайку в цепи генерирующего устройства (данный крепежный элемент фиксирует клемму) и снимают ее.

Затем нужно будет снять кожух генератора, открутив гайки (их три штуки), которые удерживают его, а также демонтировать корпус реле и вынуть из выпрямительного отсека винт крепления разбираемого механизма. Теперь регулятор напряжения ВАЗ 2110 легко снимается. Вместо него можно ставить новое устройство. После замены реле все описанные действия выполняются в обратном порядке.

Дополнительные возможности регуляторов

Различные регуляторы напряжения имеют множество дополнительных функций:

Температурная компенсация. Благодаря ей напряжение регулятора уменьшается, если температура аккумулятора растет. Если внешний регулятор напряжения используется с мощным генератором, то высокий ток нагреет аккумулятор и внутреннее сопротивление аккумулятора уменьшится. Если регулятор не снизит напряжение, аккумулятор начнет потреблять все больший и больший ток, а его температура продолжит расти. В худшем случае аккумулятор окажется в состоянии термического разгона. Нагревшаяся батарея будет потреблять практически любой ток, ее температура продолжит расти, электролит закипит, активный материал высыплется из решёток, корпус расплавится и может быть даже взорвется.

Максимально допустимая температура аккумулятора 52 С.

Если система рассчитана на поддержание постоянной скорости заряда выше 10-15% от емкости аккумуляторной батареи, и особенно выше 25%, то в целях безопасности мощный регулятор напряжения должен иметь температурную компенсацию, основанную на измерении температуры аккумулятора, а не самого устройства.

Если корпус аккумулятора становится теплым на ощупь, значит температура внутри аккумулятора приближается к опасно высокой.

Рекомендуемые напряжения зарядки и температурной компенсации для гелевых аккумулятоов DEKA:

Рекомендуемые напряжения зарядки и температурной компенсации для AGM аккумуляторов DEKA:

Возможности внешних регуляторов:

• Таймер работающий во время стадий зарядки и поглощения. Если по какой-то причине ток, потребляемый аккумулятором в конце второй стадии не уменьшился, регулятор все равно переключится на поддерживающую зарядку. Это защитит аккумулятор от перезарядки в результате короткого замыкания в ячейке или другой похожей проблемы.
• Функция временной задержки. Генератор включается спустя несколько секунд после запуска двигателя. Это устраняет возможные проблемы при запуске, вызванные высокими нагрузками генератора с высокой выходной мощностью. Затем выход генератора постепенно увеличивается, чтобы избежать ударной нагрузки на приводной ремень.
• Ограничение тока. Регулятор ограничивает максимальный ток, отдаваемый генератором в нагрузку и защищает стандартный генератор. Ограничение тока также используют для контроля максимальной мощности генератора на небольшом двигателе.
• Контроль напряжения на аккумуляторах, а не на выходе генератора. Позволяет точнее контролировать состояние и управлять процессом зарядки.
• Водонепроницаемый корпус.

Неисправности реле-регулятора и способы их устранения

Нет заряда аккумуляторной батареи:

— подгорание контактов регулятора напряжения или ограничителя тока.

Зачистить контакты и проверить регулировку реле-регулятора

— Обрыв шунтовой обмотки реле обратного тока

Устранить обрыв или заменить катушку

— Нарушена регулировка регулятора напряжения

Отрегулировать регулятор напряжения

Перезаряд или недозаряд аккумуляторной батареи:

— Нарушена регулировка регулятора напряжения

— Спекание контактов регулятора напряжения

Заменить контактную систему

Спекание контактов реле обратного тока:

— Установка генератора с другой полярностью

Заменить контактную систему

Перемагнитить генератор, для чего на 2—3 сек клемму «Ш» подключить на клемму плюс батареи и корпус генератора к клемме минус

Ремонт и регулировка реле-регулятора

Кроме приборов, которые применяются для проверки реле-регулятора на автомобиле, в мастерской надо иметь испытательный стенд, оборудованный электродвигателем, позволяющим плавно изменять обороты якоря генератора не менее, чем до 3000 об/мин, аккумуляторную батарею, реостат (ламповый или проволочный), позволяющий создать нагрузку до 30 ампер в цепи генератора.

Схема простейшего стенда для проверки реле-регулятора показана на рис. 5.

Если реле-регулятор неисправен, то снять крышку и тщательно осмотреть его.

При этом нужно проверить:

— не загрязнен ли реле-регулятор в результате повреждения уплотнительной прокладки и не проникает ли вода под крышку.

В случае необходимости очистить детали от коррозии и грязи и сменить уплотнительную прокладку;

— нет ли ненадежных электрических соединений, механических повреждений деталей или повреждений изоляции катушек вследствие их перегрева.

Устранить замеченные неисправности, а детали, имеющие повреждения, заменить;

— нет ли признаков обгорания и загрязнения контактов.

Высокое переходное сопротивление контактов, возникающее в результате их подгорания или загрязнения, а также ослабление натяжения пружин чаще всего являются причинами нарушения нормальной регулировки реле-регулятора.

В этих случаях для восстановления нормальной работы реле-регулятора достаточно зачистить контакты и отрегулировать каждый из приборов.

Зачищать контакты нужно надфилем или стеклянной шкуркой зернистостью 170.

После зачистки надо удалить пыль и мелкие частицы нагара, протянув между контактами кусок чистой сухой замши или ткани без ворса, смоченной в спирте.

Применять для зачистки контактов наждачную шкурку запрещается;

— исправны ли сопротивления и надежно ли их крепление. Неисправные сопротивления заменить;

— плотно ли затянуты гайки крепления сердечников катушек к основанию;

— нормальной ли величины зазоры между контактами и между якорями и сердечниками регулятора напряжения и ограничителя тока. Если требуется, отрегулировать зазоры.

При замерах зазоров между якорем и сердечником иметь в виду, что зазор надо измерять от якоря до сердечника, а не до латунной заклепки, которая предназначена для предохранения якоря от «прилипания» к сердечнику при притягивании.

Регулировка зазоров реле-регулятора

У реле обратного тока (РОТ) зазор «А» (рис. 6) между якорем 4 и диамагнитной шайбой сердечника 3 должен быть 0,6—0,8 мм при разомкнутых контактах и в момент замыкания контактов 0,2—0,3 мм.

Зазор «В» между контактами должен быть не менее 0,25 мм.

Зазор между якорем и диамагнитной шайбой изменяют подгибанием ограничителя 5 хода якоря.

Зазор между контактами изменяют подгибанием стойки нижних контактов.

У регулятора напряжения (РН) и ограничителя тока (ОТ), зазоры «В» и «Д» между якорем и сердечником при замкнутых контактах должны быть в пределах 1,35—1,55 мм.

Для регулировки указанных зазоров отпустить винты крепления стойки верхнего контакта и перемещением ее установить нужный зазор.

Зазор «Г» у регулятора напряжения между серьгой и якорем должен быть 0,2—0,35 мм.

После сборки и регулировки зазоров реле-регулятор проверить и при необходимости подрегулировать.

Регулировка реле обратного тока. Установить реле-регулятор на стенд и подключить его согласно схеме, показанной на рис. 5.

Переключатель 3 перевести в положение «Б», а переключатель 9 в положение «Г».

Включить электродвигатель и, медленно повышая обороты якоря генератора, заметить, при каком напряжении включается реле обратного тока.

Момент включения определяется по отклонению стрелки амперметра.

Если напряжение включения реле обратного тока не соответствует требуемому значению, то отрегулировать его натяжением пружины и подгибанием стойки пружины.

После регулировки реле обратного тока проверить несколько раз, для чего, снижая обороты якоря генератора, по амперметру заметить силу тока, при котором контакты реле разомкнутся.

Регулировка регулятора напряжения

Для регулировки переключить переключатель 3 (см. рис. 5) в положение «А», а переключатель 9 в положение «В». Повысить обороты якоря генератора до 3000 об/мин.

Реостатом 2 создать нагрузку 14 ампер.

Если регулируемое напряжение не соответствует требуемым величинам, то его необходимо отрегулировать натяжением пружины.

Регулировка ограничителя тока

Включение приборов и обороты якоря генератора остаются такие же, что при проверке регулятора напряжения.

Реостатом создают нагрузку 28 ампер, наблюдая по амперметру, после какой величины сила тока перестает увеличиваться при дальнейшем уменьшении сопротивления реостата.

Сила тока должна находиться в пределах 26,5—29,5 ампер. Величину ограничиваемой силы тока регулируют натяжением пружины аналогично регулятору напряжения.

После регулировки на реле-регулятор надеть крышку и провести повторную проверку всех приборов.