V každém moderním vozidle je rozvinutá elektrická síť, jejíž napětí je stabilizováno speciální jednotkou - relé-regulátorem.Přečtěte si vše o reléových regulátorech, jejich stávajících typech, konstrukci a provozu a také o výběru a výměně těchto dílů v článku.
Co je relé regulátoru napětí?
Relé regulátoru napětí (regulátor napětí) je součástí elektrického systému vozidla;Mechanické, elektromechanické nebo elektronické zařízení, které poskytuje podporu pro napětí působící v palubním napájecím zdroji v určitých mezích.
Elektrická soustava vozidel je postavena tak, že při zastavení pohonné jednotky funguje jako zdroj energie baterie (baterie) a při jejím nastartování generátor přeměňuje část výkonu motoru na elektřinu.Generátor má však významnou nevýhodu - napětí jím generovaného proudu závisí na rychlosti klikového hřídele, jakož i na proudu spotřebovaném zátěží a okolní teplotě.K odstranění této nevýhody se používá pomocné zařízení - reléový regulátor nebo jednoduše regulátor napětí.
Regulátor napětí řeší několik problémů:
● Stabilizace napětí - udržování napětí palubní sítě ve stanovených mezích (v rozmezí 12-14 nebo 24-28 voltů s povolenými odchylkami);
● Ochrana baterie před vybitím přes obvody generátoru při zastavení motoru;
● Některé typy regulátorů - automatické vypnutí startéru při úspěšném nastartování motoru;
● Určité typy regulátorů - automatické připojení a odpojení generátoru od akumulátoru pro jeho nabití;
● Určité typy regulátorů - změna napětí palubní sítě v závislosti na aktuálních klimatických podmínkách (přechod elektriky na letní a zimní provoz).
Všechna vozidla, traktory a různé stroje jsou vybaveny reléovými regulátory.Porucha této jednotky narušuje chod celého elektrického systému, v některých případech to může vést k poruše elektrického zařízení a požáru.Vadný regulátor je proto nutné co nejdříve vyměnit a pro správný výběr nového dílu je nutné porozumět stávajícím typům, konstrukci a principu činnosti regulátorů.
Typy, konstrukce a princip činnosti relé-regulátoru
Dnes existuje několik typů reléových regulátorů, ale jejich práce je založena na stejných principech.Každý regulátor obsahuje tři vzájemně související prvky:
- Měřicí (citlivý) prvek;
- Srovnávací (kontrolní) prvek;
- Regulační prvek.
Regulátor je připojen k budícímu vinutí generátoru (OVG), měří a mění sílu proudu v něm - to zajišťuje stabilizaci napětí.Obecně tento systém funguje následovně.Měřicí prvek, postavený na bázi napěťového děliče, neustále sleduje sílu proudu v OVG a převádí ji na signál přicházející do porovnávacího (řídícího) prvku.Zde je signál porovnáván se standardem - hodnotou napětí, která by normálně měla fungovat v elektrickém systému automobilu.Referenční prvek může být postaven na bázi vibračních relé a zenerových diod.Pokud signál přicházející z měřícího prvku odpovídá referenci (s povolenou odchylkou), pak je regulátor neaktivní.Pokud se příchozí signál liší od referenčního signálu v jednom nebo druhém směru, pak srovnávací prvek generuje řídicí signál přicházející do regulačního prvku postaveného na relé, tranzistorech nebo jiných prvcích.Regulační prvek mění proud v OVG, čímž je dosaženo návratu napětí na výstupu generátoru do požadovaných mezí.
Blokové schéma regulátoru napětí
Jak již bylo naznačeno, jednotky regulátoru jsou postaveny na jiné základně prvků, na tomto základě jsou zařízení rozdělena do několika typů:
● Vibrace;
● Kontaktní tranzistor;
● Elektronický tranzistor (bezkontaktní);
● Integrální (tranzistor, vyrobený pomocí integrované technologie).
Schéma vibračního relé-regulátoru
Historicky se jako první objevila vibrační zařízení, která se ve skutečnosti nazývají reléové regulátory.V takovém zařízení lze všechny tři jednotky kombinovat v jednom provedení - elektromagnetické relé s normálně uzavřenými kontakty, i když měřicí prvek může být vyroben ve formě děliče na rezistorech.Tažná síla vratné pružiny působí v relé jako referenční hodnota.Obecně platí, že relé-regulátor funguje jednoduše.Při nízkém proudu na OVG nebo nízkém napětí na výstupu generátoru (v závislosti na způsobu připojení regulátoru) relé nepracuje a jeho sepnutými kontakty volně protéká proud - to vede ke zvýšení napětí.Při zvýšení napětí se relé sepne, napětí v obvodu poklesne a relé se uvolní, napětí opět stoupne a relé se znovu sepne - takto se relé přepne do oscilačního režimu.Při změně napětí na generátoru jedním nebo druhým směrem se změní frekvence kmitů relé, což zajišťuje stabilizaci napětí.
V současné době se již na vozidlech nepoužívají vibrační relé, která mají nízkou účinnost a nedostatečnou spolehlivost.Svého času byly nahrazeny kontaktně-tranzistorovými regulátory, ve kterých je jako porovnávací/řídicí prvek použito vibrační relé a jako regulační prvek tranzistor pracující v režimu klíče.Zde tranzistor hraje roli reléových kontaktů, proto je obecně provoz takového regulátoru podobný tomu, který je popsán výše.Regulátory tohoto typu jsou dnes prakticky nahrazovány bezkontaktními tranzistory různých konstrukcí.
U bezkontaktních tranzistorových regulátorů je relé nahrazeno jednodušším polovodičovým zařízením - zenerovou diodou.Jako referenční hodnota je použito stabilizační napětí zenerovy diody a řídicí prvek je postaven na bázi tranzistorů.Při nízkém napětí jsou zenerova dioda a tranzistory v takovém stavu, že do OVG je dodáván maximální proud, což vede ke zvýšení napětí.Po dosažení požadované úrovně napětí se zenerova dioda a tranzistory přepnou do jiného stavu a začnou pracovat v oscilačním režimu, který stejně jako v případě klasického relé zajišťuje stabilizaci napětí.
Moderní elektronické regulátory jsou postaveny na tranzistorech a mohou mít modulátor šířky pulzu (PWM), pomocí kterého se nastavuje spínací frekvence obvodu a zařízení lze zavést do obecného řídicího systému automobilů.
Bezkontaktní tranzistorové regulátory lze provádět na diskrétních prvcích a integrované technologii.V prvním případě jsou použity klasické elektronické součástky (zenerovy diody, tranzistory, rezistory atd.), ve druhém případě je celá jednotka sestavena na jednom čipu nebo kompaktním bloku kompaktních rádiových součástek vyplněných sloučeninou.
Uvažovaná konstrukce má nejjednodušší reléové regulátory, ve skutečnosti se používají složitější zařízení s různými pomocnými jednotkami - ovládání spouštěče, zabránění vybití baterie přes budící vinutí, korekce provozního režimu v závislosti na teplotě, ochrana obvodu, autodiagnostika a další .Na mnoha reléových regulátorech traktorů a nákladních automobilů je implementována i možnost ručního nastavení stabilizačního napětí.Toto nastavení se provádí pomocí proměnného odporu (u vibračních zařízení - pomocí pružiny) pomocí páky nebo rukojeti umístěné mimo pouzdro.
Regulátory jsou vyrobeny ve formě malých bloků namontovaných přímo na generátoru nebo na vhodném místě na vozidle.Zařízení lze připojit k OVG a/nebo výstupu generátoru, případně k části palubního zdroje, kde je požadováno stabilizované napětí.V tomto případě musí být jedna svorka OVG připojena k „+“ nebo k „-“ palubnímu napájení.
Relé regulátoru napětí pro instalaci mimo generátor
Problematika výběru, diagnostiky a výměny relé regulátoru napětí
U relé-regulátorů může docházet k různým poruchám, které se ve většině případů projevují absencí nabíjecího proudu baterie a naopak nadměrným nabíjecím proudem baterie.Nejjednodušší kontrolu regulátoru lze provést pomocí voltmetru - stačí nastartovat motor a nechat jej běžet na frekvenci 10-15 otáček za minutu a se zapnutými světlomety po dobu 2500-3000 minut.Poté bez snížení rychlosti a bez vypnutí světlometů změřte napětí na svorkách baterie - mělo by být 14,1-14,3 voltů (pro 24 voltů dvakrát vyšší).Pokud je napětí mnohem nižší nebo vyšší, pak je příležitost zkontrolovat generátor, a pokud je v pořádku, vyměňte regulátor.
K výměně by měl být použit reléový regulátor stejného typu a modelu, který byl nainstalován dříve.Zejména je třeba dbát na pořadí připojení regulátoru k palubní síti (na jaké svorky generátoru a dalších prvků), dále na napájecí napětí a proudy.Výměna dílu musí být provedena podle návodu, práce lze provádět pouze při zastaveném motoru a vyjmuté koncovce z baterie.Pokud jsou dodržena všechna doporučení a regulátor je vybrán správně, okamžitě začne pracovat a zajistí normální fungování elektrického systému.
Čas odeslání: 13. července 2023