Коробков автомобильный регулятор напряжения. Как работает электронный регулятор напряжения и инструкция по его установке. Принцип работы генератора

Регулятор напряжения в автомобиле

От технического состояния реле-регулятора (регулятора напряжения) и его правильной и своевременной регулировки во многом зависит работа всей системы электроснабжения. Следует учитывать, что контактные регуляторы, естественно, изменяют свои характеристики и требуют своевременного обслуживания, а электронные бесконтактные регуляторы напряжения работают надежно, но требуют особо бережного и технически грамотного отношения.

Основные неисправности контактного регулятора напряжения РР380: окисление контактов регулятора напряжения; обрыв в цепи обмотки регулятора; нарушение регулировки.

Основные неисправности контактно-транзисторного реле-регулятора РР362: окисление контактов регулятора напряжения; обрыв в цепи обмотки регулятора напряжения; пробой транзистора; нарушение регулировки.

Основные неисправности бесконтактных транзисторных регуляторов напряжения (РР350, РР356, 13.3702, Я112, Я120 и др.): тепловое разрушение транзисторов; тепловое разрушение стабилитрона.

Окисление контактов РР380. Эта неисправность возникает в основном вследствие искрообразования между контактами. Искрообразование усиливается при увеличении силы тока возбуждения, например при междувитковом замыкании обмотки возбуждения генератора, увеличении напряжения генератора, а также при обрыве дополнительных резисторов. Вследствие окисления контактов повышается сопротивление цепи возбуждения генератора, а поэтому уменьшаются сила тока возбуждения и напряжение генератора будет достигать рабочей величины при большей частоте вращения ротора. Окисленные контакты зачищают шлифовальной шкуркой зернистостью 140-170, а затем протирают замшей или плотной тканью, смоченной спиртом или очищенным бензином

Обрыв в цепи обмотки РР380. Обрыв обмотки или резистора RTK возникает из-за механического повреждения или нарушения контакта в местах пайки. При этой неисправности не будет намагничиваться сердечник регулятора и напряжение генератора не регулируется. Обрыв обмотки определяют омметром или лампой. При наличии обрыва лампа не горит.

Дефектную обмотку или неисправный резистор заменяют. Обрыв обмотки можно также устранить пайкой.

Рис. 1. Проверка обмотки регулятора напряжения РР380 на обрыв

Рис. 2. Проверка цепи возбуждения генератора в регуляторе РР380

Обрыв в цепи возбуждения генератора в регуляторе РР380. При этой неисправности ток в обмотку возбуждения генератора не подается и генератор не работает. Для проверки цепи возбуждения лампу подключают по схеме, показанной на рис. 2. Если лампа не горит, нужно проверить состояние верхней пары контактов и прочность соединения проводников в местах пайки.

Рис. 3. Проверка обмотки дросселя и дополнительных резисторов регулятора РР380 на обрыв

Рис. 4. Регулировка зазора между якорьком и сердечником регулятора напряжения РР380

Рис. 5. Регулировка зазора между нижними контактами регулятора напряжения РР380

Для проверки обмотки дросселя и дополнительных резисторов нужно разомкнуть верхнюю пару контактов и, не замыкая нижнюю пару контактов (для этого можно использовать пластинку из изоляционного материала), наблюдать за лампой. При обрыве лампа не горит.

Нарушение регулировки регулятора РР380. Изменение зазоров и усилия натяжения пружин регулятора приводит к изменению регулируемого напряжения. При значительном ослаблении пружины регулятора (или ее обрыве) контакты верхней пары будут размыкаться, а контакты нижней пары - замыкаться под действием напряжения аккумуляторной батареи, обмотка возбуждения генератора будет закорочена и генератор не будет возбуждаться. При уменьшении усилия пружины и уменьшении зазора между якорьком и сердечником напряжение генератора уменьшается. При увеличении натяжения пружины и большой величине зазора между козырьком и’сердечником напряжение генератора возрастет.

Испытание и регулировка РР380. Проверяют и при необходимости зачищают контакты регулятора, проверяют и регулируют зазоры: зазор между якорьком и сердечником катушки должен быть (1,4+0,7) мм. Зазор регулируют смещением отверткой держателя 3 вверх или вниз после ослабления гайки. Зазор между нижними контактами в пределах (0,45+0,1) мм регулируют смещением держателя нижнего контакта отверткой.

Подключают регулятор к генератору Г221 по схеме, приведенной на рис. 6. Регулятор устанавливается в таком положении, в каком он закреплен на автомобиле. Вводят полное сопротивление реостата и переключателем подключают аккумуляторную батарею. Включают электродвигатель и плавно увеличивают частоту вращения ротора генератора до 5000 об/мин, наблюдая за показаниями тахометра и вольтметра, не допуская чрезмерного повышения напряжения. Переключателем подключают реостат и с его помощью устанавливают силу тока нагрузки 10А, контролируя ее по амперметру, а по вольтметру определяют регулируемое напряжение. Напряжение должно быть (14,2+0,3) В. Если напряжение отличается от указанного, производят регулировку изменением натяжения пружины. Для уменьшения напряжения натяжения пружины ослабляют, а для увеличения напряжения - увеличивают. Затем при частоте вращения ротора генератора 5000 об/мин с помощью реостата устанавливают силу тока нагрузки 30 А. При такой нагрузке напряжение генератора должно быть на 0,2-0,7 В ниже напряжения, замеренного при силе тока нагрузки 10А. Если напряжение генератора будет заниженным, необходимо увеличить зазор между якорьком и сердечником, сохраняя зазор между контактами, и снова проверить регулятор. Вначале отрегулировать натяжение пружины при нагрузке 10А, а затем проверить напряжение при нагрузке 30 А. Операции повторяют до получения необходимого напряжения.

Проверка и регулировка реле РС702 контрольной лампы заряда батарей автомобилей ВАЗ . Для регулировки момента размыкания контактов подключают реле к аккумуляторной батарее. Затем включают цепь и реостатом 4 плавно повышают напряжение на клеммах «85» и «86» обмотки реле, контролируя напряжение размыкания контактов по показанию вольтметра 5 в момент выключения лампочки 2. У исправного реле размыкание контактов происходит при напряжении 5,0-5,7 В.

Если контакты реле размыкаются при напряжении более 5,7 В, то надо уменьшить зазор между якорьком и сердечником подгибанием вниз верхней части стойки неподвижного контакта. В случае размыкания контактов при напряжении менее 5,0 В увеличивают зазор.

Окисление или загрязнение контактов регулятора напряжения РР362. Эта неисправность приводит к тому, что в момент замыкания контактов не будет запираться транзистор, а поэтому напряжение генератора будет больше регулируемой величины. Сила зарядного тока также будет большой даже при заряженной батарее. Контакты протирают замшей или плотной тканью, смоченной спиртом или бензином.

Обрыв в цепи обмотки регулятора напряжения РР362.

При этом возможен обрыв собственно обмотки, обрыв ускоряющего резистора или резистора температурной компенсации. В этом случае не происходит намагничивание сердечника регулятора, в результате чего не будет регулироваться напряжение генератора. Обрыв выявляется так же, как в РР380.

Пробой транзистора РР362. Эта неисправность случается при перегреве транзистора током большой силы, когда завышено напряжение генератора. Пробитый транзистор в момент замыкания контактов регулятора не запирается, поэтому напряжение генератора при увеличении частоты вращения ротора возрастает. Увеличение силы тока может вызвать обрыв в цепи транзистора (выгорание). Проверку состояния транзистора и контактов можно произвести непосредственно на автомобиле. Для этого снимают крышку регулятора и подключают лампу одним проводом на клемму «Ш» регулятора, а другим - на корпус автомобиля.

Рис. 6. Схема испытания регулятора напряжения РР380

Рис. 7. Регулировка натяжения пружины регулятора напряжения

Рис. 8. Проверка реле РС702 контрольной лампы заряда аккумуляторной батареи

Рис. 9. Регулировка зазора между «орьком и сердечником в реле

Включают зажигание: лампа будет гореть при исправном и пробитом транзисторе и не будет гореть при обрыве в цепи транзистора. Затем нажимают пальцем на якорек регулятора напряжения или якорек реле защиты для замыкания контактов этих приборов. Если при разомкнутых контактах лампа горит, а при замыкании контактов любого реле гаснет, транзистор исправен. Если лампа гаснет только при замыкании контактов реле защиты, необходимо проверить состояние контактов регулятора напряжения. Если лампа не горит при разомкнутых контактах, в цепи транзистора имеется обрыв.

Нарушение регулировки РР362. Нарушение зазоров и усилия натяжения пружин приводит к изменению величины регулируемого напряжения. Чрезмерное ослабление пружин приводит к тому, что контакты регулятора напряжения или реле защиты при включении зажигания замыкаются при питании обмоток от аккумуляторной батареи, поэтому транзистор будет заперт и генератор не будет работать. Напряжение уменьшается при снижении упругости пружины якорька и уменьшении зазора между якорьком и сердечником. При повышении натяжения пружины и увеличении зазора между якорьком и сердечником напряжение генератора возрастает.

Испытание и регулировка регулятора напряжения РР362. Проверяют состояние контактов и при необходимости зачищают или протирают их замшей или плотной тканью, смоченной в бензине или спирте. Затем проверяют и при необходимости регулируют зазоры между якорьком и ярмом. У регулятора напряжения и реле защиты должен быть зазор 0,2-0,3 мм. Регулировка производится смещением серьги подвески якорька после ослабления винтов крепления серьги.

Зазор между нижними контактами регулятора напряжения должен быть 0,2-0,3 мм (рис. 69), а у реле защиты 0,7-0,8 мм. Зазор регулируют подгибанием ограничителя хода якорька у реле защиты и держателя верхнего контакта у регулятора напряжения.

Зазор между якорьком и сердечником должен быть 1,2-1,3 мм у регулятора напряжения и у реле защиты. Регулировка зазора производится перемещением держателя неподвижных контактов вверх или вниз при ослабленных винтах (рис. 71) крепления держателей. Необходимо следить за тем, чтобы оси контактов совпадали, а рабочие плоскости оставались параллельными. После регулировки зазоров реле-регулятор проверяют и регулируют при совместной работе с исправным генератором того типа, с которым он работает на автомобиле. При проверке реле-регулятор закрепляют в рабочем положении, соответствующем его установке на автомобиле.

Рис. 7. Проверка состояния транзистора РР362 на автомобиле замыканием контактов регулятора напряжения (а) и реле защиты (б)

Рис. 8. Проверка состояния транзистора РР362 от аккумуляторной батареи замыканием контактов регуляторов напряжения (а) и реле защиты (б)

Рис. 9. Регулировка зазора между якорьком и ярмом в регуляторе напряжения и реле защиты РР362

Рис. 10. Регулировка зазора между контактами регулятора напряжения РР362

Рис. 11. Регулировка зазора между контактами реле защиты РР362

Рис. 12. Регулировка зазора между якорьком и сердечником регулятора напряжения и реле защиты РР362

Схема включения при регулировке регулятора показана на рис. 13. Вводят полное сопротивление реостата и включают электродвигатель. Включают переключателем аккумуляторную батарею. Плавно увеличивают частоту вращения ротора генератора до 3000 об/мин, наблюдая за показаниями тахометра 2 й вольтметра, не допуская чрезмерного увеличения напряжения. Включают переключателем реостат и с его помощью по показаниям амперметра устанавливают силу тока нагрузки, равную половине контрольной силы тока генератора, а по вольтметру определяют регулируемое напряжение.

Регулировка реле защиты РР362. После проверки состояния контактов и зазоров производят проверку напряжения замыкания контактов реле защиты. При проверке клемму «В» реле-регулятора соединяют с плюсовым выводом, а клемму «Ш» через реостат 30 Ом соединяют с минусовым выводом аккумуляторной батареи. Между клеммами «В» и «Ш» подключают вольтметр.

Затем, плавно перемещая ползунок реостата, необходимо наблюдать за напряжением замыкания контактов реле защиты. Контакты реле должны замыкаться при напряжении 6,5-7,5 В; при необходимости изменяют натяжение пружины якорька.

Реле защиты можно проверить и от аккумуляторной батареи, для этого клемму «В» подключают к плюсовому выводу батареи (рис. 76), а клемму «Ш» подключают поочередно на выводы трех (6 В) и четырех (8 В) аккумуляторов батареи. Контакты реле должны надежно замыкаться при напряжении 8 В и не должны замыкаться при напряжении 6 В.

Тепловое разрушение транзисторов бесконтактных транзисторных регуляторов напряжения (РР350, РР356, 13.3702, 201.3702, ЯП2, Я120 и др.). Такая неисправность возникает при перегреве транзистора током большой силы или при возникновении импульсных перенапряжений, которые образуются в цепи генератор - аккумуляторная батарея в момент отключения батареи при работающем генераторе на средней и большой частотах вращения.

Рис. 13. Схема включения приборов при регулировке реле-регулятора РР362

Рис. 14. Регулировка натяжения пружины регулятора напряжения РР362

Рис. 15. Схема включения приборов при проверке реле защиты РР362

Рис. 16. Регулировка натяжения пружины реле защиты РР362

Рис. 17. Проверка реле защиты от аккумуляторной батареи

Вследствие теплового разрушения транзистора происходит короткое замыкание электродов (эмиттера, базы и коллектора) и тогда сопротивление между эмиттером и коллектором будет очень мало. Перегрев транзистора может вызвать отпайку выводных проводников от электродов, при этом сопротивление транзистора будет равно бесконечности (обрыв цепи).

Пробой транзисторов или обрыв их цепей вызывает нарушение работы регулятора, вследствие чего напряжение генератора возрастает либо генератор не возбуждается. Например, при пробое входного транзистора в регуляторе выходной транзистор будет заперт и генератор не возбуждается.

При обрыве цепи входного транзистора в регуляторе будет постоянно открыт выходной транзистор, поэтому не будет регулироваться напряжение генератора, которое достигает очень большой величины. Пробой выходного транзистора в регуляторе вызывает увеличение силы тока в обмотке возбуждения генератора и значительное повышение его напряжения. При этом произойдет перезаряд аккумуляторной батареи, сокращение срока службы ламп и приборов электрооборудования автомобиля.

В случае обрыва в цепи выходного транзистора прерывается цепь возбуждения генератора и тогда генератор не возбуждается.

Тепловое разрушение стабилитрона бесконтактных регуляторов напряжения. При такой неисправности стабилитрон будет проводить ток в обоих направлениях. В регуляторах напряжения в случае пробоя стабилитрона будет заперт выходной транзистор, а поэтому напряжение генератора будет меньше рабочей величины и аккумуляторная батарея не будет заряжаться.

В интегральных регуляторах напряжения ЯП2, Я120 и других возникают в основном неисправности, которые приводят к обрыву цепи возбуждения, и генератор не работает.

Рис. 18. Проверка регулятора напряжения РР350

Рис. 19. Проверка регулятора напряжения 201.3702

Рис. 20. Проверка регулятора напряжения 13.3702

Рис. 21. Проверка регулятора напряжения РР356

Проверка бесконтактных регуляторов. Для этого регулятор, рассчитанный на рабочее напряжение 14 В, подключают вначале к шести аккумуляторам (12 В), а затем к восьми аккумуляторам (16 В) двух последовательно включенных батарей. Регулятор, рассчитанный на 28 В, сначала подключают к 12 аккумуляторам (24 В), а затем к 16 аккумуляторам (32 В). Мощность лампы не должна превышать 30 Вт. При исправном регуляторе напряжения в первом случае подключения лампа должна гореть, а во втором - не должна. Если лампа горит или не горит в обоих случаях подключения, регулятор неисправен.

Регуляторы можно проверить, измерив падение напряжения на них. Для этого подключают проверяемый регулятор к аккумуляторной батарее по схеме, приведенной на рнс. 85-87. Устанавливают реостат на максимальное сопротивление, включают цепь и с помощью реостата устанавливают силу тока нагрузки, равную силе тока возбуждения генератора, с которым работает регулятор: 3 А - для регуляторов РР350 и 201.3702; 2 А - для регулятора 13.3702. У исправного регулятора падение напряжения, регистрируемое вольтметром, не должно превышать 2 В для РР350, 1,6 В для 13.3702, 1,5 В для Я112 и Я120; 1,7 В для 201.3702. Таким же способом проверяют и другие регуляторы.

Рис. 22. Проверка регулятора напряжения Я112-А

Рис. 23. Проверка регулятора напряжения Я112-В

Рис. 24. Проверка регулятора напряжения 17.3702

Рис. 25. Проверка регулятора напряжения Я120

Рис. 26. Проверка регулятора напряжения РР350 по падению напряжения

Рис. 27. Проверка регулятора напряжения 201.3702 по падению напряжения

Рис. 28. Проверка регулятора напряжения 13.3702 по падению напряжения

Рис. 29. Схема прибора для испытания электронных регуляторов напряжения

Более точную проверку регулятора напряжения с измерением величины регулируемого напряжения можно произвести с помощью прибора, схема которого приведена на рис. 88. Прибор представляет собой стабилизированный источник напряжения с плавным регулированием напряжения до 35 В. Для проверки регулятора его подключают к прибору, включают схему и, плавно увеличивая напряжение, наблюдают за контрольной лампой и вольтметром.

У регулятора Я120 предусмотрена посезонная регулировка для зимнего («3») и летнего («Л») режимов заряда аккумуляторных батарей, позволяющая увеличивать (уменьшать) напряжение в пределах 1-2 В. Если винт ввернуть до упора в корпус (положение «3»), напряжение генератора повышается, при вывертывании винта (положение «Л») -уменьшается.

Регулировка бесконтактных регуляторов напряжения. При отклонении напряжения генератора от установленных значений производят регулировку регулятора заменой подстроечного резистора в верхнем плече делителя напряжения. Например, в РР350 для увеличения регулируемого напряжения нужно резистор заменить резистором с меньшим номинальным значением сопротивления. Для снижения регулируемого напряжения резистор заменяют резистором с большим номинальным значением сопротивления. В регуляторе 201.3702 и 13.3702 для изменения регулируемого напряжения изменяют сопротивление резистора, а в регуляторе РР356 - резистора. Интегральные регуляторы напряжения не регулируются.

Определение неисправных элементов в бесконтактных регуляторах напряжения. Для определения неисправного элемента схемы вначале определяют состояние выходного транзистора. Если при увеличении напряжения выходной транзистор не запирается, то он пробит или всегда открыт. Выходной транзистор всегда открыт, если: не срабатывает стабилитрон; не открывается входной (первый) транзистор; не закрывается второй транзистор.

Стабилитрон не срабатывает в случае обрыва в его цепи. Входной (цервый) транзистор не открывается при обрыве в цепи стабилитрона и обрыве в цепи самого транзистора. Второй транзистор не закрывается во всех перечисленных случаях и в случае пробоя самого транзистора.

Рис. 30. Посезонная регулировка напряжения генератора Г273

Рис. 31. Регулятор РР350: а - общий вид и панели; б - электрическая схема; 1, 22- подстроечные резисторы; 2-резистор МЛТ -1-220; 3- стабилизатор Д814А; 4 - резистор МЛТ -1-300; 5 - транзистор П302; 6 - транзистор П214В; 7 - диод КД202Г; 8 - резисторы МЛТ -0,5-24 и МЛТ -0,5-5,6; 9 - транзистор П217; 10 - диод КД202В; 11 - резистор МЛТ -2- 220; 12 - генератор; 13 - амперметр; 14-выключатель зажигания; 15 - аккумуляторная батарея; 16 - диод КД202В; 17-резисторы МЛТ -2-28; 18 - резистор МЛТ -1 -470; 19 - резистор МЛТ -0,5-3,0 кОм,20 - дроссель (ППЭВ , 0 0,21 мм; w=2500; /?= 43 Ом); 21 - терморезистор ММТ -1 - 1 кОм; 23, 24 - резисторы МЛТ -1-390 и МЛТ -0,5-100

Рис. 32. Регулятор напряжения РР350 (малогабаритный): а - общий вид и панели регулятора; б- электрическая схема; 1 - подстроеч-ный резистор МЛТ -0,5-1,3 кОм; 2 - резистор МЛТ -0,5- 300; 3 - резистор МЛТ -0,5-270; 4 -резистор МЛТ -0,5-300; 5-резистор МЛТ -0,5-100;

Если при – подключении регулятора генератор не возбуждается, то это значит, что выходной транзистор не пропускает ток, т. ё. он всегда закрыт или в его цепи имеется обрыв.

Рис. 33. Регулятор напряжения 201.3702: а - общий вид и панели; б - электрическая схема; 1- подстроечный резистор МЛТ -0,5- 1- 1,3 кОм; 2 - резистор МЛТ -0,125-10 кОм; 3 - диод КД522Б; 4 - стабилитрон Д814А; 5 - транзистор КТ315Б; б -резистор МЛТ -0,125-10 кОм; 7 -транзистор КТ361Б; 8 - резистор МЛТ -0,5-470 Ом; 9- резистор МЛТ -0,125-510 Ом; 10, 26 - конденсаторы К73-9-100 В -0,1 мкФ; 11 - диод КД202В; 12, 13 - транзисторы 837Х; 14 - диод К.Д209А; 15 - резистор МЛТ -0,5-100 Ом; 16 - резистор МЛТ -0,5-510 Ом; 17 - диод КД522Б; 18 - транзистор КТ3107В; 19 - резистор МЛТ -0,25 - 270 Ом; 20 - резистор МЛТ -0,5- 51 Ом; 21 - резистор МЛТ -0,25 - 820 Ом; 22 - резистор МЛТ -0,125 - 27 кОм; 23 - резистор МЛТ -0,125 - 220 кОм; 24 - резистор МЛТ -0,125 - 1,6 кОм; 25 - резистор МЛТ -0,125 - 3,3 кОм

Проверку элементов схемы регулятора напряжения производят, начиная со стабилитрона, для чего отпаивают от схемы хотя бы один его вывод и омметром измеряют сопротивление стабилитрона, меняя местами зажимы на выводах проверяемого прибора. Стабилитрон считают исправным, если при одном замере сопротивление будет не более 100-200 Ом, а при перемене местами зажимов омметра будет измеряться сотнями килоом. В пробитом стабилитроне сопротивление равно нулю, а при обрыве вывода бесконечности.

При исправном стабилитроне последовательно проверяют состояние транзисторов, начиная с первого (входного) и кончая выходным. Для проверки транзистора отпаивают хотя бы два любых его вывода и подключают поочередно к двум любым выводам транзистора омметр. Транзистор считается исправным, если сопротивление при этих измерениях больше нуля, но не более 500 кОм и омметр показывает различное сопротивление одних и тех же переходов при перемене местами зажимов омметра. В неисправном транзисторе сопротивление между двумя выводами равно нулю или бесконечности.

Стабилитроны рассчитаны на очень малую силу тока, поэтому во избежание теплового разрушения их нельзя проверять как диоды при помощи лампы (даже малой мощности). Если стабилитрон и транзисторы исправны, омметром проверяют состояние резисторов и диодов, включенных в цепь стабилитрона и транзисторов.

Проверка и регулировка реле-регуляторов на стенде Э211. Реле-ре гуля тор проверяется в комплекте с тем типом генератора, с которым он работает на автомобиле. Закрепляют проверяемый реле-регулятор на поворотной площадке стенда в том положении, в котором он закреплен на автомобиле, и подключают регулятор к панели стенда по схеме, приведенной на рис. 37.

Рукоятку переключателя батарей устанавливают в положение «12» или «24». Рукоятку переключателя омметра-тахометра устанавливают в положение «Об/минХ Ю00». Рукоятку переключателя рода проверок устанавливают в положение «РН». Рукояткой включают стенд, а рукояткой 8 включают электродвигатель стенда. Затем плавным вращением рукоятки увеличивают частоту вращения ротора генератора, наблюдая за показаниями вольтметра. Если вольтметр не показывает напряжение, значит генератор не возбуждается. В таком случае на 1-с нажать кнопку «Пуск», чтобы обеспечить его возбуждение от батарей стенда.

Поворотом рукоятки доводят частоту вращения ротора генератора до 3000 об/мин, наблюдая за показаниями вольтметра, и рукояткой увеличивают силу тока нагрузки до половины контрольной нагрузки генератора.

Измерение сопротивления обмоток, резисторов, диодов, транзисторов и прочих элементов на стенде Э211. Вставляют в гнездо розетки «R » два контрольных провода (из комплекта принадлежностей, хранимых в ящике 25 стенда).

К атегория: - Электрооборудование автомобилей

Как известно, в любом транспортном средстве генератор является одним из основных узлов, выход из строя которого не позволит осуществить запуск двигателя. Такое устройство состоит из множества компонентов, но одним из самых основных является трехуровневый регулятор. Что представляет собой это устройство напряжения, каково его назначение, какие бывают виды, как произвести диагностику — читайте ниже.

[ Скрыть ]

Характеристика регулятора напряжения

Сколько генератор должен выдавать напряжения, какие существуют виды выносных реле, как работает элемент? Какие признаки неисправности, как повысить или увеличить выходные показатели, что делать если напряжение прыгает? В первую очередь, необходимо разобраться с вопросами конструкции и назначения.

Назначение

Итак, какие признаки неисправности, какие функции выполняет трехуровневый регулятор напряжения? Когда двигатель любого автомобиля запускается, в первую очередь, под воздействием постоянного тока, начинает работать коленвал. Именно из-за постоянного тока он начинает задавать движение ротору, и только после этих действий в работу вступает непосредственно автомобильный генератор. Трехуровневый регулятор напряжения производит мониторинг всех этих процессов, этот элемент также часто называется реле постоянного тока.

Без этого устройства ток в бортовой сети не сможет запустить сам генератор в работу, тем более, что не будет осуществляться контроль подачи тока. Кроме того, трехуровневый регулятор напряжения позволяет удерживать ток в определенном интервале.

Конструкция

Даже самый простой и самодельный регулятор должен быть способным оптимально регулировать напряжения, что осуществляется в результате работы ротора. Как правило, в автомобилях современного производства ротор крутится вправо, но бывают и исключения.

Любой регулятор напряжения генератора, даже самодельный и простой будет состоять из следующих компонентов:

1. Крыльчатка. Этот компонент монтируется на внешней стороне устройства. Его предназначение заключается в обдуве, а также дальнейшем охлаждении обмотки.
2. Крышка корпуса, предназначена для закрытия доступа к внутренним компонентам устройства, чтобы защитить конструкцию от грязи, пыли и прочего мусора. Помимо этого, крышка может быть дополнительно оснащена кожухом. Если кожух имеется, то сам регулятор будет установлен за ним.
3. Устройство выпрямителей. Такая схема состоит из нескольких диодов. Как правило, диодов шесть. Следует отметить, что все диоды схемы подсоединяются друг к другу по так называемому мосту.
4. Ротор с обмоткой. Данный компонент вращается вокруг оси, таким образом, ротор должен выдавать магнитное поле в корпусе.
5. Статор — еще один компонент схемы. На корпусе статора находится три обмотки, которые соединены между собой. Эти обмотки схемы позволяют не только выдать большое количество заряда и мощности для АКБ, но и обеспечить постоянным током всю бортовую цепь машины.
6. Непосредственно реле. Благодаря автомобильному реле схема может поддерживать оптимальный уровень напряжение в необходимом диапазоне. Напряжение не должно быть слишком большое — оно всегда оптимальное (автор видео — Николай Пуртов).

Сколько мощности в амперах должен выдавать автомобильный регулятор после подключения? Схема выработки напряжения осуществляется по определенному принципу. В результате вращений ротора, на обмотку возбуждения всегда воздействует не очень большое напряжение, пока генератор подключен к АКБ. Пока происходит вращение, на выводах появляется переменный ток, поступающий на обмотку. Вращение ротора обеспечивается ремешком генератора.

Сколько должен выдать энергии этот прибор — второстепенный вопрос, ведь когда эта энергия сгенерированная, в первую очередь большое напряжение нужно выпрямить. Для этой цели используются диодные мосты. Поскольку напряжение большое, в работу вступает электронный регулятор напряжения. Данный компонент реагирует на изменения тока, которые происходят на схеме, после чего отправляет эту информацию к сравнивающему прибору, предназначенному для анализа необходимых показаний с теми, которые поступили. Если напряжение на зажимах генератора становится более низким, регулятор начинает увеличивать уровень постоянного тока в схеме, повышая его до необходимого.

Принцип работы

Если подключить к источнику питания обмотку без регулятора, то уровень постоянного тока будет слишком высоким. Благодаря реле на схеме происходит выравнивание этого параметра, чтобы не допустить выхода из строя оборудования. Сам регулятор представляет собой, по сути, выключатель. В том случае, если уровень тока возрастает до 13.-14 вольт, устройство автоматически отключает от сети обмотку и включает ее, если уровень тока слишком низкий. В итоге осуществляется регулярная коммутация проводки с высокой частотой, соответственно, генератор может вырабатывать более высокое напряжение (автор видео — Alex ZW).

Разновидности

Для подключения к бортовой схеме автомобиля существует несколько типов регуляторов, предназначенных для работы в условиях постоянного тока в амперах. Следует отметить, что для некоторых из них характерны определенные неисправности. Но, как показывает практика, в большинстве случаев неисправности у этих устройств обычно идентичные друг другу. Перед тем, как мы расскажем о том, как осуществляется проверка регулятора напряжения постоянного тока в автомобиле и как выявить неисправности, уделим внимание видам.

Так вы сможете понять, какой тип лучше:

1. Двухуровневый тип является морально устаревшим, но наши автолюбители сегодня продолжают его использовать. В основе таких регуляторов лежит электромагнит, который подключается к датчику обмотки. В качестве задающих элементов выступают пружины, а функцию сравнивающего компонента выполняет подвижный рычаг. Его габариты довольно небольшие, с его помощью выполняется коммутация. Основным недостатком, который зачастую приводит к неисправности, является небольшой ресурс использования устройства.
2. Электронные устройства на 40 ампер считаются полупроводниковыми. Они характеризуются высоким ресурсом эксплуатации, соответственно, с неисправностями владельцы автомобилей с электронными регуляторами сталкиваются реже.
3. Трехуровневые конструкции по своему устройству практически не отличаются от тех, которые мы уже рассмотрели. Принципиальная разница заключается только в том, что такие устройства оснащены добавочным сопротивлением.
4. Многоуровневые — еще один вид. Некоторые эксперты считают, что такие регуляторы лучше других, поскольку они оснащаются тремя и даже пятью добавочными сопротивлениями. Кроме того, есть модели, которые могут работать в следящем режиме.

Стоимость регуляторов может варьироваться в зависимости от типа и модели. Какой лучше приобрести — дело сугубо каждого. В среднем стоимость таких элементов варьируется в районе 5 долларов. Если вам позволяет бюджет, лучше приобрести сразу два регулятора. Почему лучше? Потому что эта деталь является незаменимой в дороге.

Проведение диагностики регулятора напряжения своими руками

Как проверить регулятор напряжения автомобиля для выявления неисправностей своими руками? Что лучше замерить своими руками — амперы или вольты, чем лучше воспользоваться. Для выявления неисправностей своими руками необходимо использовать мультиметр или вольтметр. Необходимо, чтобы на устройстве была шкала для измерений на 15-30 вольт. Диагностику неисправностей автомобильного реле на 40 ампер или ниже своими руками с помощью мультиметра необходимо осуществлять только при заряженном аккумуляторе.

1. Сначала необходимо включить зажигание.
2. Запустите своими руками двигатель, дайте ему поработать, при этом фары необходимо включить. Пусть мотор работает, пока количество оборотов не составит около 2.5-3 тыс. Как правило, для этого необходимо подождать около 10 минут.
3. При помощи вольтметра произведите замер напряжения на клеммах АКБ. Параметр должен составлять около 14.1-14.3 вольт.

В том случае, если во время диагностики показатели получились ниже или выше, лучше приобрести новое реле на 40 ампер. В ходе диагностики штекеры ни в коем случае нельзя перемыкать, поскольку это может привести к деформации и неработоспособности выпрямительного блока. Для получения более точных показателей необходимо убедиться в том, что ремень генератора натянут хорошо.

Видео «Диагностика состояния реле регулятора»

Как своими руками осуществить проверку неисправностей этого элемента — узнайте из видео ниже (автор видео — Вячеслав Чистов).

Планируемое внедрение кондиционера на элементах Пельтье потихоньку движется. Следующим этапом после установки генератора на 135 Ампер стала модернизация регулятора напряжения. Основной проблемой здесь является работа кондиционера на ХХ двигателя. Дело в том, что при шкиве генератора втрое меньшего размера, чем шкив коленчатого вала, при 1000 оборотах двигателя ротор генератора будет вращаться со скоростью в 3000 оборотов минут, что по таблице токоотдачи даст 110 Ампер при 13,5 Вольтах:

В принципе при потреблении 10ю элементами пельте 60 Ампер должно хватить. Однако, я так думаю, эти показания были сняты при подаче на ротор тех самых 13,5 Вольт. И вот здесь мы упираемся в штатный регулятор напряжения, для которого прямо декларируется падение напряжения в 2 Вольта, то есть на ротор пойдёт максимум 11,5 Вольт. Разница в мощности на роторе составит 13,5 * 13.5 / 11,5 * 11,5 = 37%. То есть от 110 Ампер останется уже только 70, из которых 6 уйдёт на сам генератор. А есть ещё и штатные потребители, то есть на кондиционер останется мало тока. Падение 2х Вольт на регуляторе обусловлено применением в нём качестве ключа биполярного транзистора.

Также при модернизации мне хотелось добавить функцию отключения генератора при пуске двигателя. То есть штатно при работе стартера генератор пытается генерировать, при этом расходуя до 6 ампер тока и тормозя коленчатый вал. При отключении же генератора мы получим минимум 10% прирост в скорости вращения коленчатого вала стартером. Основной эффект от этого должен быть зимой, когда аккумулятор работает на грани своих возможностей.

Итак, при разработке регулятора напряжения необходимо учесть следующие факторы:

• Широкий рабочий диапазон температур от -40 до +80,
• Стойкость к скачкам напряжения до 60-80 Вольт,
• Стойкость к атмосферным воздействиям,
• Стойкость к вибрациям,
• Возможность отключения при пуске двигателя,
• Малое падение напряжения,
• Отсутствие механических элементов.

Одной из альтернативных схем реглятора напряжения является следующая:

Однако у неё следующие недостатки:

• Диапазон температур LM393 всего от 0 до +70,
• LM393 максимально выдерживает 30 Вольт питания,
• Затвор ирф 3205 максимум рассчитан на 10 Вольт, нет защиты на схеме,
• ирф 3205 максимум выдерживает 30 Вольт на выводах сток-исток (биполярный транзистор в оригинале рассчитан на 80 Вольт),
• полевой транзистор управляется без ключа - это приведёт к его нагреву,
• Отсутствует возможность отключения при пуске двигателя,
• В схеме присутствует подстроечный резистор - не рекомендую использовать в авто ничего подстроечного,
• реле потенциально слабое звено.

Оригинальная схема регулятора напряжения выглядит так:

Принцип работы примитивный - при превышении установленного напряжения ротор отключается, после снижения напряжения ротор вновь подключается. Принцип работы как у поплавковой камеры карбюратора, ну или бачка унитаза. Меня заинтересовали элементы разрядки энергии остаточной индукции ротора - дроссель 7, диод 12 и конденсатор 11. Для этого купил новый регулятор напряжения, за компанию хотел использовать его корпус:

Как вы понимаете, на завод давно пробрались "эффективные" менеджеры и выкинули эти ненужные элементы, оставив только защитный диод:

При этом, сама плата изготовлена у нас - видна качественная пайка (китайцы так не умеют) и покрыта лаком. Впоследствии вскрыл свой оригинальный регулятор напряжения 96 года и узрел те самые защитные элементы:

При это обратите внимание, болт, через который идёт масса ещё и пропаян, в новоделе просто затянута клемма. Ещё из замечаний к новоделу - тонкие провода, идущие на разъём. Максимальный ток на роторе может быть до 6 Ампер, это подразумевает провод сечением 2 кв. мм., или 1,5 мм в диаметре.

В итоге разработал собственную схему:

За основу взял ШИМ step-down стабилизатор lm2576-adj он в своё время себя хорошо зарекомендовал в светодиодных ПТФ . Микросхема TC4420EPA - это ключ, обеспечивает мгновенное переключение полевого транзистора, отчего тот не греется попусту. Транзистор изначально взял CEB4060AL, про него дальше напишу более подробно. Все детали рассчитаны на диапазон от -40 до +80, большинство деталей было куплено в магазине Чип НН . Назначение деталей:

• диод д1 - не знаю зачем, в штаном регуляторе должен быть, на напряжение 400 Вольт, ток в 1 Ампер.
• резистор р3, конденсатор ц1 и два стабилитрона вд1 и вд2 защищают управляющие микросхемы и затвор полевого транзистора от скачков напряжения. При превышении 16 Вольт откроются стабилитроны и излишек напряжения рассеется на резисторе р3. Мощность резистора 2 Ватта, стабилитроны по 1 Ватту. Конденсатор несколько сот микрофарад на напряжение 50 Вольт
• Резисторы р1 и р2 - делитель напряжения, по которому ориентируется стабилизатор. Придётся подбирать по месту.
• дд1 - ШИМ стабилизатор изменяет скважность импульсов на полевом транзистор и соответственно на роторе. Имеет хитрый вывод 5, при подаче напряжения на который ШИМ отключается, мы его содиним с реле стартера. Р5 нужен для корректной работы стабилизатора, на этом выводе открытый то ли коллектор, то ли эмиттер.
• резистор р4 гарантированно снимает напряжения со входа отключения, то есть микросхема не зависнет в промежуточном состоянии, диод д3 нужен для разрядки напряжения с удерживающей обмотки реле стартера. Диод д2 ограничивает управляющее напряжение.
• микросхема дд2 ключ управления полевым транзистором, обеспечивает его мгновенное отключение\включение. Это уменьшает нагрев ключевого транзистора в промежуточных состояниях и соответственно повышает КПД схемы. Конденнсатор ц2 поставил по рекомендации даташита.
• резистор р6 гарантированно перекрывает транзистор в непонятных ситуациях.
• диодов д4 и д5 два. Так как я использовал UF4007, а они выдерживают до 1 Ампера, в штатной схеме стоит диод на 1,5 Ампера. Они разряжают накопленную в роторе энергию при размыкании цепи.
• индуктивность л1 и конденсатор ц3 обеспечивают плавную разрядку ротора без большого скачка в схеме.

Платы я вырезаю. Мне так удобнее. Вот плата снизу:

И сверху:

Все маломощные резисторы и конденсатор SMD:

Полевой транзистор изначально использовал CEB4060AL - по причине того, что он на затвор держит до 20 Вольт, а на истоке до 60 Вольт относительно стока. Однако при испытаниях током в 6 Ампер - лампочкой ПТФ на 55 Ватт столкнулся с нагревом транзистора. Не будь драйвера, можно было свалить на медленное открытие/закрытие транзистора, но драйвер был. Взялся за куркулятор. Сопротивление канала CEB4060AL 80 миллиОм. Да, много - но это расплата за способность держать высокое напряжение. Итак мощность рассеяния равна 6 Ампер * 6 Ампер * 0,08 Ом = 2,9 Ватта. Похоже на правду. В общем тепловыделение в 3 Ватта можно было бы стерпеть, если бы не одно но. Под капотом запросто может до +80, а в таких условиях дополнительное тепловыделение просто добъёт схему.

Многие знают о таком устройстве, как регулятор напряжения генератора, но не каждый способен сказать, какие принципы лежат в основе его работы и как можно осуществить диагностику. Стоит отметить, что этот прибор крайне важен, ведь с его помощью происходит стабилизация напряжения на выходе генератора. Представьте, как работает двигатель в процессе движения. Обороты его постоянно изменяются, причем в широком диапазоне, начиная от 700-900 об/мин, а заканчивая пятью, семью либо даже десятью тысячами. Как следствие - частота вращения ротора генератора также изменяется в широком диапазоне. И при любом значении оборотов должно поддерживаться стабильное напряжение, которого будет достаточно для зарядки аккумуляторной батареи. Если имеются какие-либо дефекты, то требуется тщательная проверка регулятора напряжения генератора.

Механические регуляторы напряжения

История автомобилестроения насчитывает уже более сотни лет, за это время было изобретено и внедрено множество конструкций, которые улучшают показатели всех агрегатов. Среди них и реле-регулятор, так как современная машина не сможет без него нормально работать. Изначально использовались механические устройства, в основе которых лежало электромагнитное реле. Например, регулятор напряжения генератора ВАЗ первых моделей был именно таким.

У него, как оказалось позднее, нет никаких плюсов, сплошь и рядом недостатки. Причем основной минус - это низкая надежность вследствие того, что присутствуют подвижные контакты. Они со временем стираются, так как прибор работает постоянно, без остановок. Кроме того, иногда требуется проводить регулировочные работы, что не очень хорошо сказывается на эксплуатации автомобиля. Современность диктует правило, по которому машина должна проходить техобслуживание своевременно в сервисных центрах. И водитель не должен уметь проводить сложный ремонт, от него требуется только умение управлять автомобилем и менять колесо (это максимум).

Электронные реле-регуляторы

По причинам, указанным выше, широкое распространение получили регуляторы напряжения электронного типа. Прогресс не стоит на одном месте, поэтому на смену электромагнитным реле пришли ключевые транзисторы, симисторы, тиристоры. У них очень высокая надежность, так как отсутствуют механические контакты, вместо которых имеется кристалл полупроводника. Конечно, технология производства таких устройств должна быть продумана. В противном случае возможен выход из строя полупроводника. Осуществляется проверка регулятора напряжения генератора такого типа достаточно просто, нужно только учесть его особенности.

Если сравнивать с предыдущим, механическим типом реле-регуляторов, можно увидеть одну особенность - электронные выпускаются в одном корпусе с щетками. Это позволяет сэкономить место, а самое главное - облегчить процедуру замены и диагностики. Особая черта электронных типов - это точность регулирования напряжения. Свойства полупроводника не изменяются в процессе работы. Поэтому напряжение на выходе генератора всегда будет одинаковым. Но стоит поговорить и о способе регулирования, о том, как происходит весь процесс. А он достаточно интересный, придется рассмотреть в общих чертах конструкцию генератора.

Из каких элементов состоит автомобильный генератор

Основа - это корпус, иначе он называется статором. Это неподвижная часть любой электрической машины. В статоре имеется обмотка. В автомобильных генераторах она состоит из трех частей. Все дело в том, что на выходе генерируется трехфазное переменное напряжение, значение его - около 30 Вольт. Причина использования такой конструкции - уменьшение пульсаций, так как фазы перекрывают друг друга, в результате появляется после выпрямителя постоянный ток. Для преобразования напряжения используются шесть полупроводниковых диодов. Они имеют одностороннюю проводимость. Если произойдет пробой, то определить это при помощи тестера достаточно просто.

Но не будет на выходе статорной обмотки напряжения, если не учесть одно условие - необходимо магнитное поле, причем движущееся. Сделать его несложно, достаточно на металлическом якоре намотать обмотку и подать на нее питание. Но теперь возникает вопрос о стабилизации напряжения. Делать это на выходе нет смысла, так как элементы потребуются очень мощные, ведь токи большие. Но тут приходит на помощь конструкторам одна особенность электрических машин - если на роторную обмотку подать стабилизированное напряжение, то магнитное поле не будет изменяться. Следовательно, на выходе генератора также стабилизируется напряжение. Так же работает и генератор ВАЗ 2107, регулятор напряжения которого функционирует на тех же принципах, что и у "десяток".

Компоненты регулятора напряжения

Современные автомобили оснащаются довольно простыми конструкциями. Они неразборные, совмещены в одном корпусе два элемента - непосредственно регулятор и графитовые щетки, передающие напряжение питания на роторную обмотку генератора. Причем электронные типы устройств могут быть двух видов. Например, регулятор напряжения генератора ВАЗ-2110 выпуска конца 90-х годов был изготовлен на монтажной плате небольшого размера. Современные же устройства делаются с использованием одного кристалла полупроводника, в котором находятся все элементы. Можно даже сказать, что это небольшая микросхема.

Графитовые щетки подключаются к выводам монтажной платы или полупроводникового элемента. Напряжение к ним подается от аккумуляторной батареи через лампу, которая необходима для диагностики генератора. Обратите внимание на то, что нельзя ставить вместо нее светодиодные элементы, так как у них нет внутреннего сопротивления. Грубо говоря, лампа накаливания работает и в качестве предохранителя. Если нить перегорает, то прекращается подача напряжения на роторную обмотку, генератор перестает работать. Если же загорается лампа, то имеется поломка. Либо щетки стерлись, либо ремень порвался, но иногда случается и так, что выходят из строя полупроводниковые диоды в выпрямителе. В таком случае необходима замена регулятора напряжения генератора на новый.

Как снять регулятор

Если неисправность только лишь в регуляторе напряжения, то работ по его замене немного. Инструмента тоже особого потребуется - хватит одной отвертки. Полностью разбирать генератор не нужно, так как щетки с регулятором напряжения находятся на задней его крышке.

Не потребуется даже ослаблять ремень. Снимать регулятор напряжения генератора 2110 нужно в двух случаях:

1. Стерлись полностью щетки.
2. В полупроводнике произошел пробой.

Варианты проверки прибора будут представлены ниже. Для начала отключите аккумуляторную батарею. Дело в том, что от нее идет к генератору силовой провод, на нем нет никакой защиты, потому как с его помощью происходит зарядка АКБ. А ток потребления этой цепи очень высокий. На корпусе регулятора имеется один разъем, от него отсоедините провод. Теперь можно выкрутить два болта крепления. После этого регулятор напряжения генератора без труда извлекается из задней крышки. Настало время проверить его.

Диагностика регулятора напряжения

Первым делом обратите внимание на состояние щеток - если их длина меньше 0,5 см, то необходимо менять узел в сборе. Не стоит заниматься изобретением велосипеда. Припаивать новые щетки нет смысла, так как надежность от этого только пострадает. Так как проверить регулятор напряжения генератора можно несколькими способами, начать стоит с самого сложного - со снятием прибора. Для диагностики вам потребуется блок питания, на выходе которого напряжение можно изменять в пределах 10-18 Вольт.

Также вам необходима лампа накаливания. Ее электрические параметры следующие: напряжение питания - 12 Вольт, мощность - 2-3 Ватта. Подаете питание следующим образом:

1. Плюсовой вывод на разъем в корпусе регулятора (он на новых образцах единственный).
2. Минус на общую пластину.

Лампа накаливания включается между двумя щетками. Порядок действий следующий:

1. При подаче напряжения 12-12,5 Вольт лампа накаливания должна гореть.
2. При напряжении свыше 15 Вольт она должна гаснуть.

Если она горит при любом напряжении питания, либо не горит ни в одном из этих случаев, то имеется поломка регулятора и его требуется заменить.

Как сделать диагностику без снятия?

Не рекомендуется проводить такую проверку, так как нет возможности оценить состояние щеточного узла. Но случаи бывают разные, поэтому даже такая диагностика может дать свои плоды. Для работы вам потребуется мультиметр или, если такового нет, лампа накаливания. Для вас главное - это провести замер напряжения в бортовой сети автомобиля, определить, нет ли скачков. Но их можно заметить и при езде. Например, мигание света при изменении оборотов коленчатого вала двигателя.

Но точнее окажутся измерения, проведенные с использованием мультиметра или вольтметра с растянутой шкалой. Заведите двигатель и включите ближний свет. Подключите мультиметр к клеммам аккумуляторной батареи. Напряжение не должно превышать 14,8 Вольт. Но и нельзя, чтобы оно опускалось ниже 12. Если оно находится не в дозволенном интервале, то имеется поломка регулятора напряжения. Не исключено, что нарушены контакты в местах соединения прибора с генератором, либо окислены контакты проводов.

Модернизация схемы регулятора

То, насколько полной будет зарядка аккумулятора, напрямую зависит от регулятора напряжения. К сожалению, простые конструкции, описанные выше, имеют большой разброс параметров. Поэтому, купив в одном магазине три экземпляра одинаковых устройств, вы получите различное напряжение на выходе. И это факт, никто и спорить не будет. Если не хватает аккумулятору зарядки, то он будет за короткое время терять свою емкость. И завести двигатель не сможет. Потребуется его восстанавливать только стационарным зарядным устройством.

Но ведь можно установить регулятор напряжения генератора трехуровневый, который позволяет изменять характеристики простым переключением тумблера. В его схеме находятся два полупроводника, у которых характеристики немного отличаются. За счет этого появляется возможность регулировки выходного напряжения. При включении одного полупроводника на выходе появляется 14,5 Вольт, а если другой пустить в цепь, то будет несколько выше. Использование такого устройства актуально в зимний период времени, когда емкость АКБ снижается и требуется дополнительная зарядка.

Как установить трехуровневый регулятор?

Для этой процедуры вам потребуется небольшой набор инструментов. Нужна отвертка, термоусадочная изоляция, саморезы, возможно, что необходима будет дрель со сверлом 2-4 мм. Итак, все по порядку. Первым делом нужно выкрутить два болта, которыми крепится щеточный узел и регулятор. На его место нужно поставить новый, который идет в комплекте. Отличие его от простого в том, что там только стоят щетки, полупроводники расположены в отдельном блоке. Второй узел вам нужно расположить недалеко от генератора, на кузове автомобиля.

Для этого сделайте небольшие отверстия для крепления. Стоит заметить, что блок с полупроводниками нуждается в дополнительном охлаждении. Поэтому потребуется его устанавливать на радиатор из алюминия, только после этого производить крепеж к элементам кузова. Если не обеспечить достаточное охлаждение, то возможен выход из строя прибора, а также нарушение его работы - регулирование будет происходить неправильно. После окончания крепежных работ соединяете два узла проводами, проводите изоляцию. Желательно соединительные провода крепить с помощью хомутов-стяжек к имеющимся жгутам.

Можно ли самостоятельно изготовить трехуровневый регулятор?

Если вы знакомы с радиотехникой, можете найти на диоде катод и анод, то для вас не составит труда самому сделать такое устройство. Вопрос в том, есть ли в этом смысл. Вам потребуется для изготовления два диода Шоттки. Если они у вас имеются, то цена конструкции окажется мизерной. Но если же их придется покупать (причем неизвестно, по какой цене), то можно сравнить затраты со стоимостью готового трехуровневого регулятора. Схема регулятора напряжения генератора трехуровневого типа несложная, повторить ее сможет любой человек, который умеет обращаться с паяльником.

Для реализации вашей задумки потребуется еще пластиковый корпус. Можно использовать и алюминий, это даже будет лучше, так как охлаждение будет происходить эффективнее. Только желательно покрыть все поверхности слоем изоляции, чтобы при езде не произошло замыкание контактов на корпус. Также вам потребуется установить переключатель, который будет коммутировать полупроводниковые элементы. Работы по установке прибора на автомобиль аналогичны тем, что были описаны в прошлом пункте. Стоит также заметить, что вам необходимо все равно приобретать щеточный узел.

Выводы

Не нужно пренебрегать таким прибором, как регулятор напряжения автомобильного генератора. От его качества и состояния зависит срок службы аккумуляторной батареи. И если имеются какие-либо дефекты в приборе, то его необходимо заменить. Следите за состоянием этого элемента, при необходимости зачищайте контакты, чтобы не появлялись сбои. Генератор находится в нижней части моторного отсека, а если нет грязезащитного щитка, то на него попадает очень много воды и грязи в плохую погоду. А это приводит к появлению дефектов, причем не только в регуляторе напряжения, но даже в обмотках статора и ротора. Поэтому для нормального функционирования всех систем необходим уход за автомобилем. И перед тем как проверить регулятор напряжения генератора, проведите тщательный осмотр и очистите от загрязнений все элементы конструкции.

Для корректной работы автомобильного генератора необходима регулировка напряжения. Благодаря устройству потенциал поддерживается в рабочем диапазоне.

Общий вид автомобильного генератора

Важно знать об устройстве, принципе работы, диагностике, ремонте и замене регулятора напряжения в автомобиле. Это позволит избежать ряда негативных ситуаций в дороге, таких как незапуск двигателя, сгорание проводки автомобиля.

Строение генератора

Вне зависимости от марки и модели автомобиля, типа автомобильного генератора, всегда в конструкцию включен регулятор напряжения, позволяющий поддерживать работоспособность независимо от частоты вращения ротора. Регулировка осуществляется за счет изменения силы электротока на обмотке ротора.

Узлы генератора (схема):

• Статор (корпус) – неподвижная часть автомобильного генератора.
• Обмоток три, соединены они в одну звездой, которая формирует трехфазное переменное напряжение.
• Ротор, на лопатках которого образуется магнитное поле, и ЭДС.
• Выпрямитель трехфазный – полупроводниковые диоды, преобразующие напряжение. Одна сторона диодов токопроводящая, другая – с изолированной поверхностью.
• Устройство автоматического регулирования напряжения.

Ротор генератора автомобиля

Три обмотки позволяют значительно снизить пульсацию за счет перекрытия фаз между собой.

Принцип работы генератора

При движении ротора возникает ЭДС на выходе автомобильного генератора, который напрямую связан с АКБ. С помощью регулировки она передается на обмотку возбуждения статора. При увеличении частоты вращения ротора, напряжение начинает изменяться.

Напряжение на обмотке присутствует всегда.

Для стабилизации величины напряжения устанавливается реле регулятора напряжения, где происходит обработка, сравнение (в аналитическом блоке) входного сигнала. При отклонении от нормы блок управления подает сигнал на исполнительный механизм, где происходит снижение силы тока. После этого напряжение на выходе автомобильного генератора стабилизируется. При слишком низком значении тока, регулятор повышает выходное напряжение.

Принцип работы регулятора напряжения

Для повышения надежности работы регуляторы выполняют по упрощенным схемам. Включает несколько устройств: сравнение сигнала, орган управления, задающий и специальный датчики.

Готовая схема состоит из двух основных элементов:

• Регулятор. Устройство, которое позволяет настраивать и контролировать напряжение. Изготавливается в двух исполнениях – аналоговом (механическом) и цифровом (электронном).
• Графитовые щетки, которые подключаются к полупроводниковым элементам. Предназначены для сообщения напряжения на ротор автомобильного генератора.

Графитовые щетки передают напряжение на ротор генератора автомобиля

Современные устройства имеют микропроцессорную базу.

Двухуровневая схема регулирования

В состав входят три основных элемента: генератор, аккумуляторная батарея, выпрямитель. Внутри устройства находится магнит, обмотка которого соединена с контроллером. В качестве задающих устройств используются металлические пружины, а сравнивающих – подвижные рычаги. Контактная группа используется в качестве измерительного прибора, а постоянное сопротивление в качестве устройства регулирования.

Двухуровневый регулятор напряжения

Принцип работы двухуровневого регулятора

При возникновении напряжения и электромагнитного поля происходит сравнение сигналов. В качестве сравнивающего устройства применяется пружина, которая действует на плечо рычага. Магнитное поле действует на рычаг в нескольких направлениях (замыкает, размыкает, остается неизменным), после чего схема регулятора действует в зависимости от величины напряжения.

При выходе сигнала из рабочего диапазона в большую сторону происходит размыкание контактов.

В цепь подключено постоянное напряжение.

При этом на обмотку подается меньший ток и напряжение стабилизируется. Если изначально происходит замыкание контактов, которое свидетельствует о низком напряжении, сила тока увеличивается, и генератор продолжает работать в нормальном режиме.

Недостатки механических моделей:

• быстрый износ деталей;
• применение электромагнитных реле.

Электронные регуляторы

Работают идентично аналоговым моделям за исключением того, что механические элементы заменены на цифровые датчики. Вместо электромагнитных классических реле применяют тиристоры, симисторы, транзисторы и др. Чувствительный элемент представляет собой систему постоянных резисторов, установленных на делителе напряжения.

Схема электронного регулятора

Принцип работы состоит в следующем: при подаче напряжения на тиристоры происходит сравнение выходных сигналов. Исполнительный орган в зависимости от полученных данных замыкает или размыкает, при необходимости включая в схему добавочное сопротивление.

Преимущества электронных моделей:

• высокая точность регулировки;
• регулятор установлен в едином блоке со щетками, что позволяет экономить место, упрощать диагностику, ремонт и замену оборудования;
• повышенная надежность и долговечность;
• более тонкая настройка прибора;
• в качестве выпрямителей применяются полупроводниковые диоды, благодаря которым обеспечивается стабильность напряжения на выходе;
• задающий элемент выполнен в виде стабилитрона.

Для новых моделей автомобилей целесообразно применение более совершенных систем регулирования ввиду более сложного технического устройства.

Снятие регулятора напряжения

Для того чтобы убрать регулятор с задней крышки автомобильного генератора, необходима отвертка (крестовидная или плоская). Сам автогенератор и ремень снимать не нужно.

Снимать конструкцию можно только после отсоединения аккумуляторной батареи. Далее необходимо отсоединить провод от автомобильного генератора, открутив крепежные болты.

Главные причины неисправностей автогенератора:

• стирание угольных щеток;
• пробой изоляции полупроводниковых элементов.

Проверка работоспособности регулятора

Практически на всех моделях авто реле регулятора диагностируется аналогично. Для проведения диагностики необходим источник постоянного напряжения (аккумулятор, батарейки), лампа 12 В или вольтметр.

Контакт минус присоединяется к пластине устройства, «плюс» – к разъему реле регулятора.

После снятия регулятора с корпуса необходимо проверить работоспособность щеток. Если они менее 5мм в длину, то щеточный узел подлежит замене.

Лампа накаливания должна быть включена в схему между парой щеток:

• потухание лампочки при увеличении напряжения говорит об исправности аппарата;
• постоянное свечение лампочки при изменении параметров сигнализирует о неисправности регулятора напряжения.

Пайка новых щеток не принесет результата, т.к. надежность конструкции значительно уменьшится. Недопустимо использовать для проверки светодиодную продукцию, т.к. проведение диагностики по данной схеме не даст реальных результатов.

Проверка без снятия напряжения

Заключается в измерении бортового напряжения в автомобиле. Наличие скачков в сети также определяется миганием ламп во время поездки. Для проверки понадобится мультиметр (либо обычная лампа накаливания). Мультиметр позволяет получить более точные результаты.

Порядок действий:

1. Завести двигатель, включить фары.
2. Присоединить измерительный прибор к АКБ.
3. Рабочее напряжение колеблется в пределах 12..14,8 В. При выходе за данный интервал регулятор напряжения считается неисправным.

Проверка под напряжением не позволяет определить состояние щеточного узла. Выход за рабочие параметры напряжения может быть связан с ослаблением или окислением контактов.

Происходит усовершенствование работы систем регулирования в автомобилях. Для современных авто нет смысла использовать двухуровневое регулирование. Более совершенные системы имеют 2 и более добавочных сопротивлений. В новых моделях вместо традиционного добавочного сопротивления используется принцип увеличения частоты срабатывания электронного ключа.

Наравне с классическими, применяются системы следящего автоматического регулирования, в которых нет электромагнитного реле.

Самым распространенным методом является трехуровневая схема регулировки с частотной модуляцией для управления логическими элементами.

Трехуровневая схема регулирования

Качество зарядки аккумуляторной батареи зависит от эффективности работы регулятора напряжения. При неполной зарядке аккумулятор теряет емкость с большой скоростью, и впоследствии завести двигатель становится невозможно.

Трехуровневый регулятор напряжения

Двухуровневые модели имеют большой недостаток – разброс величины напряжения на выходе. Поэтому для повышения стабильности работы системы применяют трехуровневую систему регулировки, в состав которой входит тумблер (изменяет параметры системы).

Применение данного вида моделей позволяет более точно проводить диагностику и контролировать потенциал на выходе генератора, что важно для новых моделей среднего ценового уровня, где производители используют не всегда качественные механизмы.

Наиболее актуально применение данной системы в зимнее время года в регионах с холодным климатом, когда от низких температур сильно снижается емкость АКБ. На смену механическим регуляторам пришли бесконтактные трехуровневые, более совершенные.

Схема и принцип работы схожи с двухуровневыми моделями за исключением того, что напряжение сначала поступает в блок обработки информации. При отклонении от рабочего значения подается звуковой сигнал (рассогласования). После этого сила электротока, поступающая на обмотку, меняется до рабочего значения.

Принцип установки

Допускается установка трехуровневых моделей в любой автомобиль самостоятельно при условии знания схемы подключения:

• Необходимо отсоединить щеточный узел, открутив болты.
• Полупроводниковый узел установить на корпусе авто, сделав необходимые крепления.
• Полупроводниковый узел устанавливается сначала на алюминиевый радиатор, т.к. требует эффективного охлаждения, а затем закрепляется на корпусе.

При отсутствии системы охлаждения регулирование будет происходить некорректно.

• После установки двух узлов необходимо обеспечить электрическую связь между ними проводами, обеспечив качественную изоляцию корпусов.

Поверхности необходимо покрыть изолирующим материалом, чтобы предотвратить замыкания на корпус. Для коммутации полупроводников следует предусмотреть переключатель.

Для установки конструкции необходим корпус. Обычно применяют пластик или алюминий, который обладает большей теплоотдачей, т.е. охлаждение будет происходить более эффективно.

Видео. Генератор в автомобиле

Регулятор напряжения в схеме автомобиля занимает одно из ключевых мест. Необходимо постоянно следить за состоянием прибора, своевременно проводить плановые осмотры, зачищать контакты (для предотвращения сбоев в работе). Т.к. деталь расположена в нижней, не защищенной от пыли и влаги, стороне моторного отсека, регулярно очищать поверхности от загрязнений.

При наличии внешних дефектов и повреждений не следует пользоваться таким устройствам, т.к. в этом случае возможен быстрый разряд аккумулятора либо полный выход из строя автомобильного генератора, а также электрической части автомобиля (из-за резкого повышения напряжения в бортовой сети).