Реле регулятора напряжения генератора: схемы и принцип работы

Способы регулировки тока

Способов регулировки тока много, и выше мы писали про первичную и вторичную обмотки. На самом деле это очень грубая классификация, так как посадка все же делится на несколько составляющих. Мы не сможем рассмотреть все компоненты в рамках этой статьи, поэтому остановимся на самых популярных.

Одним из наиболее часто используемых методов регулирования тока является добавление балласта на выходе вторичной обмотки. Это надежная и прочная форма, балласт можно легко изготовить своими руками и использовать в работе без дополнительных приспособлений. Балласты часто используются исключительно для уменьшения силы тока.

В этой статье мы подробно опишем принцип работы и особенности использования балласта для сварочного полуавтомата. Там вы найдете подробную инструкцию, как сделать устройство в домашних условиях и как использовать его на работе.

Несмотря на множество достоинств, способ регулировки тока через вторичную обмотку при использовании совместно со сварочным трансформатором может оказаться не очень удобным, особенно для начинающих сварщиков. Во-первых, балласт довольно громоздкий, а его размер может достигать метра в длину. Часто под ногами оказывается другое устройство и при этом оно сильно нагревается, а это серьезное нарушение техники безопасности.

Если вы не готовы мириться с этими недостатками, рекомендуем обратить внимание на способ, когда сварочный ток регулируется по первичной обмотке. Для этих целей часто используют электронные приспособления, которые легко можно изготовить своими руками. Такой прибор будет плавно регулировать ток через первичку и не доставит неудобств сварщику во время работы.

Электронный регулятор станет незаменимым помощником дачника, вынужденного проводить сварочные работы в условиях нестабильного напряжения. Часто в домах просто не предполагается использование электроприборов мощностью более 3-5 кВт, а это очень ограничивает в работе. С помощью регулятора можно настроить устройство на бесперебойную работу даже при низком напряжении. Также такое приспособление пригодится мастерам, которым во время работы необходимо постоянно перемещаться с места на место. В конце концов, регулятор не нужно таскать, как балласт, и он никогда не причинит травму.

Нюансы расчета стабилизатора тока

Расчет стабилизатора основан на напряжении стабилизации U и (среднем) токе I. Например, входное напряжение делителя 25 В, на выходе должно получиться 9 В. Расчеты включают:

1. Выбор по руководству по стабилитронам. Ориентируйтесь на напряжение стабилизации: D814V.
2. Найдите средний ток I по таблице. Он равен 5 мА.
3. Расчет напряжения питания как разницы между стабильным входным и выходным напряжением: UR1 = Uвх — Uвых, или 25-9=16 В.
4. Разделив полученное по закону Ома значение на ток стабилизации по формуле R1 = UR1/Iст, или 16/0,005 = 3200 Ом, или 3,2 кОм. Номинал элемента будет 3,3 кОм.
5. Расчет максимальной мощности по формуле ПР1=УР1*Iст, или 16х0,005=0,08.

Ток стабилитрона и выхода идут через резистор, поэтому его мощность должна быть в 2 раза выше (0,16кВт). Согласно таблице этот номинал соответствует 0,25 кВт.

Самостоятельная сборка стабилизатора для светодиодных приборов возможна только со знанием схемы. Начинающим мастерам рекомендуется использовать простые алгоритмы. Рассчитать элемент в степени можно по формулам из школьного курса физики.

Технические характеристики генераторов

Максимальный выходной ток (при 13 В и 5000 мин-1), А

Пределы регулируемого напряжения, В

Максимальная частота вращения ротора, мин-1

Передаточное отношение двигатель-генератор

55

14,1+0,5

13000

1:2.04

Назначение реле регулятора напряжения

Независимо от стажа и стиля вождения, автовладелец не может обеспечить одинаковые обороты двигателя в разное время. То есть коленчатый вал двигателя внутреннего сгорания, передающий крутящий момент на генератор, вращается с разной скоростью. Следовательно, генератор выдает разные напряжения, что крайне опасно для аккумулятора и других потребителей бортовой сети.

Поэтому замену реле регулятора генератора необходимо проводить при разряде или перегрузке аккумулятора, горящем свете, мерцании фар и других перебоях в питании от бортовой сети.

Взаимосвязь источников тока авто

В автомобиле есть как минимум два источника электроэнергии:

• аккумуляторная — нужна в момент запуска ДВС и первичного возбуждения обмотки генератора, энергию не создает, а только потребляет и накапливает в момент подзарядки
• генератор: питает бортовую сеть на любых оборотах и ​​питает аккумулятор только на высоких оборотах

Оба источника должны быть подключены к бортовой сети для корректной работы двигателя и других потребителей электроэнергии. В случае отказа генератора аккумулятор «протянет» максимум 2 часа, а без аккумулятора двигатель, приводящий в движение ротор генератора, не запустится.

Есть исключения: например, из-за остаточной намагниченности обмотки возбуждения штатный генератор ГАЗ-21 запускается только при условии постоянной работы машины. Завести автомобиль «с толкача» можно, если установлен генератор постоянного тока; такой трюк невозможен с устройством переменного тока.

Задачи регулятора напряжения

Из школьного курса физики каждый автомобилист должен помнить принцип работы генератора:

• при взаимном движении рамки и окружающего магнитного поля в ней возникает электродвижущая сила
• статоры служат электромагнитом генераторов постоянного тока, ЭДС соответственно возникает в якоре, ток снимается с контактных колец
• якорь намагничивается в генераторе, электричество вырабатывается в обмотках статора

Упрощенно можно представить, что на величину выходного напряжения генератора влияет величина магнитной силы и скорость вращения поля. Основная проблема генераторов постоянного тока (подгорание и залипание щеток при снятии больших токов с якоря) решается переходом на генераторы переменного тока. Управляющий ток, подаваемый на ротор для возбуждения магнитной индукции, на порядок меньше, снять электричество с неподвижного статора гораздо проще.

Однако вместо постоянно расположенных в пространстве выводов «-» и «+» автопроизводители получили постоянную смену плюсов и минусов. Зарядить аккумулятор переменным током в принципе невозможно, поэтому его предварительно выпрямляют диодным мостом.

Исходя из этих нюансов, без проблем следуют задачи, решаемые реле генератора:

• уставка тока в обмотке возбуждения
• поддержание диапазона 13,5 — 14,5 В в бортовой сети и на клеммах аккумулятора
• отключать питание обмотки возбуждения аккумуляторной батареи при выключенном двигателе

Поэтому регулятор напряжения еще называют зарядным реле, а на панель выводится сигнальная лампочка процесса подзарядки аккумулятора. В конструкции генераторов по умолчанию заложена функция отключения обратного тока.

Разновидности реле регуляторов

Перед тем, как произвести самостоятельный ремонт устройства регулирования напряжения, нужно учесть, что существует несколько видов регуляторов:

• внешний — повышает ремонтопригодность генератора
• встроенный — на выпрямительной плите или щеточном узле
• регулирование за меньшее — появляется дополнительный кабель
• положительный контроль — недорогая схема подключения
• для генераторов переменного тока — в обмотке возбуждения нет функции ограничения напряжения, так как она встроена в сам генератор
• для генераторов постоянного тока — дополнительная опция отключения аккумулятора при неработающем двигателе внутреннего сгорания
• два уровня — устаревший, редко используемый, регулируемый с помощью пружин и небольшого рычага
• три уровня — дополнены специальной табличкой для устройства сравнения и сигнализатора в соответствии
• многоуровневый: схема имеет 3 — 5 дополнительных резисторов и следящую систему
• транзистор — не используется в современных автомобилях
• реле — улучшенная обратная связь
• реле-транзистор — универсальная схема
• микропроцессор — малые габариты, плавная регулировка нижнего/верхнего порога
• цельные — интегрированы в щеткодержатели, поэтому заменяются после истирания щеток

Внимание: Без изменения схемы «положительный» и «отрицательный» регуляторы напряжения не являются взаимозаменяемыми устройствами.

Реле генераторов постоянного тока

Поэтому схема подключения регулятора напряжения при работе генератора постоянного тока более сложная. Так как в режиме стоянки автомобиля при выключенном двигателе внутреннего сгорания необходимо отключить генератор от аккумуляторной батареи.

В ходе диагностики проверяется выполнение трех функций реле:

• разрядился аккумулятор на стоянке автомобиля
• ограничение максимального тока на выходе генератора
• регулировка напряжения обмотки возбуждения

Любая неисправность требует ремонта.

Реле генераторов переменного тока

В отличие от предыдущего случая, диагностика регулятора генератора своими руками немного проще. В конструкцию «автомобильной силовой установки» уже заложена функция отключения электропитания при стоянке аккумулятора. Осталось проверить только напряжение на обмотке возбуждения и на выходе генератора.

Если в автомобиле есть генератор переменного тока, его нельзя запустить, разогнавшись с горки. Так как здесь по умолчанию нет остаточной намагниченности в обмотке возбуждения.

Встроенные и внешние регуляторы

Для автомобилиста важно знать, что измеряют и начинать регулировать напряжение реле в конкретном месте его установки. Таким образом, встроенные модификации воздействуют непосредственно на генератор, а выносные «не знают» о его наличии в автомобиле.

Например, если к катушке зажигания подключено дистанционное реле, его работа будет направлена ​​на регулирование напряжения только на этом участке бортовой сети. Поэтому, прежде чем узнать, как проверить реле выносного типа, необходимо убедиться в правильности его подключения.

Управление по «+» и «–»

Принципиально схемы управления на «минус» и «плюс» отличаются только схемой подключения:

• при монтаже реле в разрыв «+» одна щетка подключается к «массе», другая к клемме регулятора
• если подключить реле к пробелу «-«, то одну щетку нужно подключить к «плюсу», другую к регулятору

Однако в последнем случае появится еще один провод, так как реле напряжения является устройством активного типа. Требуется индивидуальное питание, поэтому «+» нужно подводить отдельно.

Двухуровневые

На начальном этапе на машины устанавливались двухступенчатые механические регуляторы напряжения с простым принципом работы:

• ток проходит через реле
• возникающее магнитное поле притягивает рычаг
• устройство сравнения представляет собой пружину с заданной силой
• при повышении напряжения контакты размыкаются
• на обмотку возбуждения подается меньший ток

Двухступенчатые механические реле применялись на автомобилях ВАЗ 21099. Основным недостатком была работа с повышенным износом механических элементов. Поэтому на смену этим устройствам пришли электронные реле напряжения (бесконтактные:

• делитель напряжения на резисторах
• стабилитрон является управляющим устройством

Сложная проводка и недостаточно эффективное регулирование напряжения привели к снижению спроса на эти устройства.

Трехуровневые

Однако двухуровневые регуляторы, в свою очередь, также уступили место более совершенным трехуровневым и многоуровневым устройствам:

• напряжение поступает от генератора на специальную цепь через делитель
• информация обрабатывается, фактическое напряжение сравнивается с минимальным и максимальным пороговым значением
• сигнал ошибки регулирует силу тока, подаваемого на обмотку возбуждения

Реле с частотной модуляцией считаются более совершенными: в них нет привычных резисторов, зато увеличена рабочая частота электронного ключа. Управление осуществляется логическими схемами.

Принцип работы реле регулятора

Благодаря встроенным резисторам и специальной схеме реле может сравнивать величину напряжения, вырабатываемого генератором. В последствии слишком большое значение отключает реле, чтобы не перезарядить аккумулятор и не вывести из строя электроприборы, подключенные к бортовой сети.

Любая неисправность приводит именно к таким последствиям, выходит из строя батарея аккумулятора или сильно увеличивается эксплуатационный бюджет.

Переключатель лето/зима

Вне зависимости от времени года и температуры воздуха работа генератора всегда стабильна. Как только его шкив начинает вращаться, по умолчанию генерируется электрический ток. Однако зимой внутри аккумулятор промерзает, восполняет заряд гораздо хуже, чем летом.

Переключатели лето/зима расположены на корпусе регулятора напряжения, либо этим обозначением подписаны соответствующие разъемы, которые нужно найти и подключить проводку в зависимости от времени года.

Ничего необычного в этом переключателе нет, это просто грубые настройки реле регулятора, которые позволяют увеличить напряжение на клеммах аккумулятора до 15 В.

Подключение в бортовую сеть генератора

Если при замене генератора вы самостоятельно подключаете новое устройство, нужно учитывать нюансы:

• для начала нужно проверить целостность и надежность контакта троса от кузова автомобиля к корпусу генератора
• затем вы можете соединить клемму B реле регулятора с «+» генератора
• вместо «корча», начинающего греться через 1-2 года эксплуатации, лучше использовать сварочную проволоку
• заводской кабель необходимо заменить кабелем сечением не менее 6 мм2, если вместо штатного генератора устанавливается электроприбор, рассчитанный на силу тока более 60 А
• амперметр в цепи генератора/аккумулятора показывает, какой источник питания в настоящее время имеет наибольшую мощность в бортовой сети

Амперметры являются необходимыми приборами, с помощью которых можно определить заряд аккумулятора и работоспособность генератора. Без особых причин удалять их из схемы не рекомендуется.

Схемы подключения регулятора выносного

Выносное реле регулятора напряжения генератора монтируется только после выяснения, к какому разрыву провода его подключать. Например:

• в старых РАФах, Газелях и Быках используется реле 13.3702 в полимерном или стальном корпусе с двумя контактами и двумя щетками, они монтируются на обрыв цепи «-«, клеммы всегда маркированы, «+» обычно берется от зажигания катушка (клемма Б-ВК), контакт Ø регулятора подключается к свободной клемме щеточного узла
• на Жигулях используются реле-регуляторы 121.3702 черно-белые, есть двойные модификации, в которых при выходе из строя одного устройства работа второго устройства продолжается простым переключением на него, он монтируется на место «+» с выводом 15 к выводу катушки зажигания Б-ВК клемма 67 соединена с щеточным узлом проводом

Встроенные реле-регуляторы автолюбители называют «шоколадками» с маркировкой Я112. Они крепятся на специальные щеткодержатели, прижимаются винтами и дополнительно защищаются крышкой.

На автомобилях ВАЗ реле обычно встроены в щеточный узел, полностью обозначенный Я212А11, соединенный с замком зажигания.
Если владелец меняет штатный генератор в старом отечественном ВАЗе на АС-аппарат от иномарки или современной Жигули, подключение производится по другой схеме:

• автомобилист самостоятельно решает вопрос фиксации кузова
• аналог «плюсовой» клеммы здесь контакт В или В+, подключается к бортовой сети через амперметр
• выносные реле-регуляторы здесь вообще не используются, а встроенные уже встроены в щеточный узел, выходит один провод с маркировкой D или D+, который подключается к замку зажигания (к клемме катушки B-VK)

Для дизельных двигателей внутреннего сгорания на генераторах может присутствовать клемма W, которая соединена с тахометром; игнорируется при установке в автомобиле с бензиновым двигателем.

Проверка подключения

После установки трехступенчатого или другого релейного регулятора необходима проверка работоспособности:

• двигатель запускается
• напряжение в бортовой сети регулируется с разной скоростью

После установки генератора и его подключения по вышеприведенной схеме, владельца может ожидать «сюрприз»:

• при запуске ДВС запускается генератор, измеряется напряжение на средних, высоких и малых оборотах
• после выключения зажигания ключом.. двигатель продолжает работать

В этом случае двигатель внутреннего сгорания можно выключить, сняв трос возбуждения или отпустив сцепление при нажатом тормозе. Речь идет о наличии остаточной намагниченности и постоянном самовозбуждении обмотки генератора. Проблема решается установкой лампочки в пространстве возбуждающего кабеля:

• загорается, когда генератор не работает
• выключается после загрузки
• ток через лампу недостаточен для возбуждения обмотки генератора

Эта лампа автоматически становится индикатором наличия заряда аккумулятора.

Сборка регулятора напряжения на симисторах

Работа симистора LV основана на сдвиге фаз открытия ключа. Детали схемы можно разделить на две группы:

• питание (ключ) — симистор;
• создание управляющих импульсов на основе симметричного динистора.

С помощью резисторов R1 и 2 построен делитель напряжения. Резистор в первой переменной, что позволяет регулировать значение в сегменте R2-C1. Между указанными деталями помещается динистор ДБ3. Работает конструкция с мощностью около 100-150 Вт.

Алгоритм работы:

1. В момент, когда напряжение на конденсаторе С1 достигает точки открытия динистора, симистор (он же силовой ключ) VS1 получает управляющий импульс — он включается.
2. Через симистор начинает поступать ток на подключенное устройство.
3. Положение ползунка устанавливает часть фазы сигнала, на которой активируется выключатель питания.

Второй вариант

Этот способ сборки своими руками на симисторе практически не отличается от предыдущего. Схема основана на дешевом симисторе BT136. Комплект рассчитан на работу в пределах 100 Вт.

Вам понадобится следующее:

Как это работает: По цепи DN1 (динист.) — C1 (конд.) — D1 (диод) ток поступает на DN2 (симист.). Последний открывается и момент этого зависит от емкости С1, заряжаемой через R1 и 2 (резисторы). Получается требуемый алгоритм: модуляцией резистора R1 регулируют скорость заряда конденсатора.

Конструкция чрезвычайно проста, но отлично справляется с регулировкой напряжения нагревателей с вольфрамовой нитью. Но есть недостаток — нет обратной связи, поэтому нельзя использовать самоделки для регулировки скорости коллекторного двигателя.

Третий вариант РН на симисторе с иллюстрацией этапов, фото деталей

Схема ниже может работать с нагрузкой до 1 кВт. Вам понадобится конденсатор 0,1 мкФ × 400 В и следующее:

Графически схема выглядит так:

Детали можно спаять между собой, но рассмотрим вариант с пластиной: она травится и лужится стандартными методами, конструкция показана ниже:

Впаиваем симистор, переменный резистор. Конденсатор в нашем случае находится на плате со стороны жести, так как у пользователя он оказался со слишком короткими ножками.

Далее динистор: у него нет полярности, вставляем как хотите. Затем установите все остальное: диод, резистор, светодиод, перемычку, винтовую клемму.

Дизайн размещается на любой коробке, например:

Самоделка не нуждается в дополнительных настройках. Его можно использовать не только для сети 220 В для стандартных устройств, но и для любых источников с переменным током от 20 до 500 В. Этот диапазон определяется предельными характеристиками радиоэлементов.

На транзисторах

Транзисторные сборки больше подходят для индуктивных нагрузок, ими можно управлять скоростью вращения электродвигателей.

Простая схема

Такое крепление очень практично — этот стабилизатор напряжения представляет собой простой блок питания, универсальный переходник для радиоустройств на разное напряжение (напряжение). Ездить сможет даже пользователь с базовыми знаниями и небольшим опытом.

Элементы:

• транзистор КТ815Г, можно и 817Г;
• 10 кОм переменный;
• стандартный резистор 0,125 Вт на 1 кОм

Сваривать элементы можно и без платформы, но мы покажем, как это сделать с ней. Создайте доску:

Сварочные компоненты:

1. Транзистор, важно не перепутать выводы (эмиттер и база).
2. Сопротивление 1 кОм.
3. Припаиваем переменный 10кОм с проводами. Можно наложить еще один сварной шов сразу, без них, если размер позволяет.
4. Четыре вывода — к еде, к продуктам.

Подключаем к блоку питания, оснащаем выход светодиодом, подключаем нагрузку (лампу), двигатель, сам светодиод (в нашем примере он есть). Двигаем регулятор — наблюдаем изменение напряжения.

Характеристика: Диапазон рабочей мощности и зарядного тока ограничен предельной характеристикой транзистора, примерно половина от 1 ампера. Для увеличения диапазона такого регулируемого стабилизатора необходимо взять транзисторы КТ805, 819.

Другие варианты маломощных транзисторных схем

С 2 частями: транзистор и генератор. Алгоритм элементарный: последний указанный элемент индуцирует (разблокирует) первый. Чем меньше номинал подстроечного резистора, тем плавнее регулировка. Это вариант для маломощных нагрузок, например для вентиляторов, слабых электродвигателей, светодиодов. Транзистор сильно греется, поэтому желателен радиатор.

Мощная сборка

Опишем особо мощный регулятор на нагрузку в несколько кВт. Здесь ток в нагрузку тоже идет через симистор, но все управляется через каскад транзисторов. Переменная регулирует ток, поступающий в базу первого транса. (малой мощности), и который через соединение коллектор-эмиттер управляет базой уже мощного транс., выполняющего открытие/закрытие симистора. Это создает возможность очень плавной регулировки больших токов нагрузки.

Схема самодельного РН 220 В с тиристорами

Тиристорные массивы также эффективны, хотя и не отличаются особой сложностью. Тиристор выступает здесь как ключ зажигания. Основное отличие от отечественных изделий в симисторах в том, что каждая полуволна имеет свой индивидуальный ключ, снабженный динистором для управления.

Для схемы взяли отечественные детали. При установке тиристора VS1, диодов VD1-VD4 на радиаторы (охладители) прибор сможет работать с нагрузкой 10 А: при 220 В можно будет подать 2,3 кВт.

В комплекте всего 2 силовых элемента: диодный мост, тиристор. Детали рассчитаны на 400 В, ток 10 А. Мост преобразует переменное напряжение в однополярное пульсирующее, фазовая регулировка полупериодов обеспечивается тиристором.

R1 и 2 стабилитрон VD5 является параметрическим стабилизатором, ограничивающим напряжение, подаваемое на блок управления, на уровне около 15 В. Для увеличения напряжения пробоя и рассеиваемой мощности требуется последовательное размещение резисторов.

С1 без нагрузки, на стыке R6 и 7 тоже нулевое напряжение, но оно там постепенно растет. Чем меньше сопротивление на резисторе R4, тем быстрее будет перегонять напряжение на его базу через эмиттер VT1, транзистор откроется. VT1 и 2 (транзисторы) — состав тиристора малой мощности. При достижении порогового значения на переходе база/эмиттер VT1 транзистор открывается и отпирает VT2, который, в свою очередь, является тиристором.

Второй вариант

Описанный ниже регулятор регулирует скорость вращения электродвигателей, нагрев паяльника и тому подобное. Отчасти правильно такое устройство назвать регулятором мощности, но также правильно было бы назвать его рН, так как, по сути, регулируется фаза, время, в течение которого сетевая полуволна входит в нагрузку. С одной стороны напряжение регулируется скважностью импульса, с другой стороны мощностью, которая появляется на нагрузке.

Наиболее эффективные устройства для резистивных нагрузок: лампочки, нагреватели. С индуктивным справится, но не так эффективно, при слишком малом значении снизится точность диапазона перестройки. Для описываемого варианта есть две практически идентичные схемы:

Схема регулятора состоит из доступных деталей, его можно полностью собрать из тех, что даже советского периода. При горящих диодах выпрямителя (как на картинке) прибор будет поддерживать до 5 А, что соответствует 800 Вт… 1 кВт. Но для охлаждения нужно поставить радиаторы.

Основа продукта:

• тирист. КУ202Н;
• Т1-Т2 (КТ315 и КТ361) — аналог 1-переходного транзистора.

Алгоритм:

1. Когда напряжение на конд. C1 (470 нФ) сравнивается с точкой подключения резистора. R3 и 4 (10 кОм и 2,2 кОм), то транзисторы открываются.
2. С них импульс поступает на управляющий электрод тиристора.
3. При этом С1 тратит свой заряд, тиристор открывается до следующего полупериода.

Мощность можно увеличить, заменив диоды, рассчитанные на более высокий требуемый ток. Можно вместо тиристора КУ202 поставить и более мощные с пределом 10 А: Т122, Т132, Т142.

Деталей не много, допустим выпадающая установка, но со спинкой сборка будет красивее и удобнее. Стабилитрон Д814В можно поменять на любой на 12–15 В. Штекерный разъем вынимается из корпуса.

Модификация, особенности, демонстрация работы

Схема также может поместиться во внешнем корпусе вилки, в небольшой пластиковой распределительной коробке. Мощность самоделки ограничена диодным мостом (1000 В, 4 А), тиристором. Помните, что в нашем примере предел чуть больше 800 Вт, максимум 1000 Вт. Для бытовых условий этого более чем достаточно.

Настоятельно рекомендуется использовать тиристорные и диодные радиаторы; в данном случае они не только желательны, но и жизненно необходимы, так как перегрев может быть значительным. Минимальная мощность резистора R1 2 Вт

Демонстрация:

Другие популярные схемы

Вот простые, доступные и проверенные схемы. Кратко опишем их, так как само изображение имеет расшифровку элементов.

Для паяльника

Применяются предельно простые схемы плавной регулировки нагрева паяльника во избежание перегрева жала.

В первую схему включен мощный симистор, управляющий тиристорно-переменной линией.

Еще более простой вариант паяльника: нагрузка управляется тиристором, степень его включения определяется регулировкой переменного резистора, для защиты от обратного напряжения поставлен диод.

На микросхеме

Использовалась микросхема управления фазой 1182PM1. Этот контроллер управляет уровнем открытия симистора, который управляет нагрузкой. Хорошо подходит для регулировки яркости ламп накаливания.

Для лампочек накаливания с тиристором

Этот набор регулирует накал обычных лампочек накаливания. Стабилизатор напряжения 220 В своими руками на тиристоре строится из диодного моста, конденсатора, двух резисторов — постоянного и переменного. Селектор последнего изменяет воздействие на ключ этого тиристора, что модулирует его пропускную способность по току.

Управляемый блок питания

При проектировании различных схем радиолюбители часто собирают источники напряжения. После перепайки стабилизатора постоянного напряжения своими руками его можно использовать как регулируемый блок питания в диапазоне от 0 до 12В.

Собранный источник напряжения состоит из 2-х частей: блока питания и параметрического регулятора напряжения. Первая часть выполнена по классической схеме: понижающий трансформатор — выпрямительный блок. Тип используемого трансформатора, выпрямительных диодов и транзистора определяет мощность устройства. Переменное напряжение сети снижается в трансформаторе до 11 вольт, после чего поступает на диодный мост VD1, где становится постоянным. Конденсатор С1 используется как сглаживающий фильтр. Сигнал поступает на параметрический стабилизатор, состоящий из резистора R1 и стабилитрона VD2.

Резистор R2 подключен параллельно стабилитрону, который изменяет уровень выходного напряжения. Транзисторы включены по упрощенной схеме эмиттерного повторителя, и при появлении напряжения на их переходах начинают работать в режиме усиления тока. То есть сигнал, снятый с R2, поступает на выход устройства через транзисторы, которые уменьшают его значение на величину его насыщения. Следовательно, чем больше на них подается напряжение, тем больше они открываются и тем больше мощности уходит на выход.

Этот регулируемый блок питания может работать с нагрузкой до трех ампер, то есть обеспечивать мощность до 30 Вт. Если есть опыт, схема спаивается поверхностным монтажом проводами любого сечения.

Советы

Фазорегуляторы создают значительные помехи в сети, поэтому на силовой кабель ставят сглаживающие фильтры. Самыми элементарными устройствами являются ферритовые кольца (в них часто бывают компьютерные кабели, мониторные кабели). Есть с ними разборные блоки, устанавливаемые под пресс, но можно взять и те самые трансформаторные кольца из бывших в употреблении плат с микросхемами.

Все элементы должны быть изолированы с учетом того, что они питаются от сети 220 В и значительного тока.

Меры предосторожности

Эксплуатация генераторной установки требует соблюдения определенных правил, в основном связанных с наличием в них электронных элементов.

1. Запрещается эксплуатировать генераторную установку с отсоединенной аккумуляторной батареей. Даже кратковременное отключение от аккумулятора при работающем генераторе может привести к выходу из строя элементов регулятора напряжения.
   При полностью разряженном аккумуляторе автомобиль нельзя завести, даже если он буксируется – аккумулятор не обеспечивает тока возбуждения, а напряжение в бортовой сети остается близким к нулю. Полезно установить исправный заряженный аккумулятор, который потом при работе двигателя переключается на старый разряженный. Для предотвращения повреждения элементов регулятора напряжения (и подключенных потребителей) из-за скачка напряжения необходимо на время замены аккумуляторов включать мощные потребители электроэнергии, такие как обогрев заднего стекла или фары. В дальнейшем за полчаса-час работы двигателя при 1500-2000 об/мин разряженная батарея (если она исправна) будет достаточно заряжена для запуска двигателя.
2. Не допускается подключение к бортовой сети источников питания обратной полярности (более заземленных), что может произойти, например, при запуске двигателя от внешнего аккумулятора.
3. Управление по цепи генераторной установки с подключением источников высокого напряжения (более 14 В) не допускается).
4. При выполнении электросварочных работ на транспортном средстве клемма заземления сварочного аппарата должна быть подключена к свариваемому изделию. Кабели, идущие к генератору и регулятору напряжения, должны быть отсоединены.

Обслуживание генератора

Обслуживание генераторной установки сведено к минимуму и не требует специальных знаний и навыков; все автомобилисты могут выполнять эти работы.

Техническое обслуживание генератора начинается с очистки внешних поверхностей. Проверить крепление генератора к двигателю, надежность тросов к генератору и регулятору напряжения, а также натяжение ремня привода вентилятора. Если натяжение слабое, то генератор нестабилен, если сильное, ремень и подшипники быстро изнашиваются.

Также проверьте состояние приводного ремня. На нем не должно быть трещин и расслоений.

Состояние подшипников можно проверить, провернув ротор генератора рукой при снятом приводном ремне. При нормальных условиях подшипника вращение вала должно происходить плавно, без заеданий, сильного люфта, шума или щелчков.

В принципе, этими работами можно ограничиться отсутствием неисправностей.

Первые признаки неисправности реле-регулятора

Как проверить реле генератора. Основным признаком дрейфа выходного напряжения генератора является затрудненный запуск двигателя. Особенно это актуально в холодное время года. Проверьте аккумулятор. Он должен быть чистым и сухим. Белых выделений быть не должно. Если они присутствуют, то, возможно, вышел из строя регулятор и батарея перезаряжается, в результате чего электролит закипает.

В машине слишком яркое свечение от ламп накаливания. Однако они часто горят. В салоне автомобиля пахнет жженой проводкой. Нередко перегорают предохранители. При включенных фарах яркость света напрямую зависит от оборотов двигателя. Все это говорит о том, что регулятор напряжения мог выйти из строя. Это просто регулятор. Кстати, затрудненный пуск двигателя может наблюдаться как при избыточном, так и при недостаточном напряжении.

Следите за световым индикатором зарядного тока. Он расположен на приборной панели. Он горит красным с символом батареи. Его можно сжигать на полном или среднем огне. При работающем двигателе это свидетельствует о неисправности генератора.

Электрическая неисправность генератора может проявляться тремя способами:

1. Полное отсутствие какого-либо напряжения.
2. Очень низкое напряжение.
3. Очень высокое напряжение.

При возникновении любой из вышеперечисленных проблем рекомендуется предварительно проверить работу реле-регулятора генератора.

Предварительная проверка

Для проверки регулятора напряжения генератора вам понадобится мультиметр. Запускаем двигатель и мультиметром измеряем напряжение генератора. Подключаем щуп от прибора учета к выводу 30 генератора (тот самый болт на задней стенке генератора, к которому обычно идут два, иногда три провода и фиксируются они гайкой). Напряжение должно быть в пределах от 12,5 до 12,8 вольт.

Затем запускаем двигатель и снова измеряем напряжение на клеммах генератора. В состоянии покоя оно должно быть не менее 13,2 вольта, но не более 14 вольт. Затем увеличиваем обороты двигателя до 3500 об/мин, при этом пределы напряжения должны быть в пределах 14,2 – 14,5. Напряжение не должно превышать 14,8 вольт. Если оно выше, значит батарея перезаряжается.

Затем включаем дальний свет, печку, сигнализацию и прочие приборы и снова измеряем напряжение на генераторе. Оно будет снижаться под нагрузкой включенных устройств, но значение напряжения при этом не должно быть меньше 13,2 вольта. Если он ниже минимального — «недостаточный заряд».

В обоих случаях необходимо проверить стабилизатор напряжения.

Контрольная проверка

Перед выездом рекомендуется проверить работоспособность генераторной установки по контрольной лампочке, установленной на панели приборов. После включения зажигания до запуска двигателя горит контрольная лампа, что позволяет проверить его работоспособность. При нормальной работе генераторной установки индикатор гаснет после запуска двигателя.
Для нормально работающей генераторной установки при средних оборотах двигателя напряжение должно быть в пределах 13,5…14,2 В. Значение этого напряжения измеряется вольтметром на клеммах аккумуляторной батареи.

Как проверить регулятор напряжения генератора

Современный регулятор в сочетании с комплектом щеток используется на большинстве автомобилей отечественного и зарубежного производства. Сначала оценим доступ к генератору. Если он труднодоступен и неудобен, то его лучше будет снять с автомобиля. Если доступ свободен, снимите реле, не снимая генератор. Но перед этим обязательно следует снять минусовую клемму аккумулятора.

Регулятор крепится к генератору со стороны задней крышки, обычно двумя болтами. Откручиваем их и аккуратно, чтобы не повредить щетки, снимаем, предварительно отсоединив провода.

Для дальнейшей проверки нам понадобится блок питания или зарядное устройство, лампа кальвания на 12 вольт. Главное, что можно повышать и понижать напряжение от 10 до 16 вольт. Если для тестирования используется зарядное устройство, потребуется и аккумулятор. Дело в том, что многие зарядные устройства без него не работают.

Подключаем зарядное устройство к аккумулятору в обычном режиме. Также к клеммам аккумулятора подключаем мультиметр и два провода. Один больше, другой меньше. И подключить их к реле-регулятору. Положительная клемма регулятора представляет собой штекер. Минус: металлическая пластина под одним из крепежных отверстий. Соединяем лампочку с щетками проводами. Поддержка готова, можно приступать к проверке. Блок питания подключается аналогично, только без аккумулятора.

Подключаем зарядное устройство к внешней сети и включаем. Ручка регулятора заряда должна быть на минимальном уровне. Мы начали медленно увеличивать напряжение. При этом яркость лампочки должна постепенно увеличиваться. При нагрузке 12 вольт и более он должен гореть при полной температуре. Продолжаем плавно повышать напряжение до тех пор, пока не погаснет лампочка или нагрузка не достигнет значения 15 вольт. Если регулятор исправен, то лампочка должна погаснуть при значении напряжения 14,2 -14,5. Когда нагрузка упадет, лампочка снова загорится.

Если лампочка гаснет при 14 вольтах, или достигается напряжение более 14,8 вольт, а лампочка все еще горит, то этот регулятор нужно менять.

Проверка отдельного регулятора напряжения генератора

Таким же образом проверяется независимый стабилизатор. В основном он крепится на кузове в моторном отсеке. Но иногда и на верхней части генератора. В любом случае открутите его и подсоедините к кронштейну. Пусть это будет, например, стабилизатор типа Я112 В.

Подключаем плюсовой провод к клеммам «В» и «С», минусовой подводим к коробке. Подключаем контрольную лампу к клеммам «Б» и «Ш». Далее делаем все так же, как и с комбинированным стабилизатором. Аккуратно поднимаем нагрузку, при достижении 14,5 вольт должен произойти обрыв. Если разреза нет, замените регулятор.

Проверяем устаревший 591.3702−01

Этот устаревший тип реле устанавливался практически на все заднеприводные автомобили. Он принадлежит к автономному. Всегда крепится к корпусу моторного отсека. Схема подключения для теста немного отличается от описанной выше. Действия и суть проверки остаются прежними.

Здесь всего два контакта. Маркировка осуществляется цифрами «67» и «15». Контактный номер «67» является минусовой клеммой. Следовательно, «15» — это преимущество. Закрепляем минусовой кабель зарядного устройства в корпусе устройства. Подключаем плюс к клемме 15. Подключаем провода контрольной лампочки: один в коробку, второй и клемму «67». Наш стенд готов к испытаниям.

Как проверить мультиметром регулятор к1216ен1

И напоследок несколько слов о реле к1216ен1. Этот регулятор устанавливался на заднеприводные и переднеприводные ВАЗы с инжекторными двигателями. Учитывая тот факт, что на всем постсоветском пространстве эксплуатируется множество автомобилей этого типа, это нельзя не учитывать.

Этот регулятор относится к сборке с щеточным реле. Его предварительную и основную проверку проводят по описанной выше методике. Особых отличий нет.

Полезные советы

Всегда старайтесь содержать аккумулятор и генератор в чистоте. Так как контакты часто окисляются от попадания влаги. А это сильно мешает нормальной работе всего электрооборудования. Отклонения зарядного тока часто вызваны именно загрязнением. Стоит тщательно почистить контакты и клеммы, так как неисправность проходит самостоятельно, без замены и ремонта. Чистота – залог здоровья не только человека, но и автомобиля.

Предремонтная диагностика

Мигающий индикатор заряда аккумулятора не всегда указывает на неисправность генератора. Зачастую неисправность банальна и лежит на поверхности. Поэтому не стоит сразу прыгать на генератор и менять головное реле-регулятор, может поможет. Посмотрите схему предварительной диагностики. Для его проведения может понадобиться вольтметр со шкалой не менее 15 В. Провести эти проверки может каждый и таким образом избежать ненужных и неправильных действий и потери драгоценного времени.

Если предварительная диагностика показала, что цепь обмотки возбуждения исправна, а неисправность в генераторе, то после его снятия целесообразно проверить все цепи, включая реле-регулятор, по схемам, описанным в разделе

Встроенного

Чаще всего регулятор напряжения встроен в щетки генератора, поэтому необходима проверка уровня этого узла:

• после снятия защитного кожуха и откручивания винтов снаружи снимается щеточный узел
• при износе щеток (остается менее 5 мм их длины) замена должна быть произведена в обязательном порядке
• диагностика генератора мультиметром проводится в комплекте с аккумулятором или зарядным устройством
• «минусовой» провод от источника тока замыкается на соответствующую плату регулятора
• «плюсовой» кабель от зарядного устройства или аккумулятора подключается к аналогичному разъему реле
• тестер устанавливается в режим вольтметра 0 — 20 В, щупы накладываются на щетки
• в диапазоне 12,8 — 14,5 В, между щетками должно быть напряжение
• при повышении напряжения более 14,5В стрелка вольтметра должна быть на нуле

В этом случае вместо вольтметра можно использовать лампу, которая должна гореть в указанном диапазоне напряжений, она гаснет при увеличении этой характеристики больше этого значения.

Провод, управляющий тахометром (обозначен W только на реле для дизелей) прозванивается мультиметром в режиме тестера. Он должен иметь сопротивление около 10 Ом. Если это значение уменьшается, кабель «порвался», его необходимо заменить на новый.

Выносного

Разницы в дистанционной диагностике реле нет, но его не нужно вынимать из корпуса генератора. Проверить реле регулятора напряжения генератора можно при работающем двигателе, меняя обороты от низких до средних и высоких. Одновременно с увеличением скорости нужно включить дальний свет (минимум), кондиционер, монитор и другие потребители (на максимум).

Поэтому при необходимости владелец транспортного средства может заменить штатное реле регулятора напряжения на более современную модификацию встроенного или выносного типа. Диагностика здоровья доступна только с обычной автомобильной лампой.

Снятие и установка генератора

1. Отсоедините отрицательный кабель от клеммы аккумуляторной батареи (поз. 10).
2. Снимите пластиковые хомуты с патрубка воздухозаборника и жгут проводов со стартера и генератора.
3. Отсоедините разъем возбуждения генератора.
4. Отвинтите гайку от клеммы 30 генератора (поз. 10).
5. Отвинтите гайку, которая крепит генератор к натяжной планке (поз. 17).
6. С помощью монтажного шпателя поднесите генератор к двигателю и снимите приводной ремень.
7. Открутите три винта защиты картера (головка на 13) и снимите ее.
8. Снимите правое крыло двигателя, открутив пять 8-миллиметровых болтов.
9. Снимите 19-миллиметровую гайку с нижнего болта, которым генератор крепится к кронштейну.
10. Снимите генератор вместе с патрубком воздухозаборника. Для этого его нужно немного наклонить, чтобы он вошел между стрингером и нижним кронштейном крепления генератора.
11. Установите генератор в обратном порядке.

Разборка и замена регулятора напряжения

Начните подготовку с очистки внешних поверхностей генератора.

1. Снимите заднюю крышку вместе с патрубком воздухозаборника.
2. Отсоедините кабель от реле-регулятора, открутите два винта М4 и снимите реле-регулятор. Чтобы снять реле-регулятор старого образца, открутите трос, закрепленный под удлинителем «30» вывода генератора. Вставьте лезвие отвертки между корпусом реле-регулятора и щеткодержателем. Используя отвертку как рычаг, снимаем реле-регулятор и снимаем щетки.
3. Выдуйте пыль и грязь изнутри генератора сжатым воздухом с помощью компрессора или насоса.
4. В случае сильных ожогов или износа контактных колец ротора очистите их мелкой наждачной бумагой.
5. Установите новое реле регулятора в порядке, обратном снятию.

Если после проверки старое реле-регулятор окажется ремонтопригодным (способ проверки описан в следующем разделе), то:

1. очистите контактные соединения генератора и реле-регулятора от грязи и масла ветошью, смоченной в бензине или растворителе. Масло и грязь увеличивают сопротивление в точках контакта, уменьшая ток, вырабатываемый генератором, и увеличивая износ щеток.
2. проверить минимально допустимый выступ щеток из щеткодержателя — 5 мм. Если щетки в щеткодержателе застряли, замените блок реле-регулятор. (Для реле-регуляторов старого образца достаточно заменить только щеточный узел.)
3. поставить его на место.

Как сделать диагностику без снятия?

Такая проверка не рекомендуется, так как не представляется возможным оценить состояние щеточного узла. Но случаи бывают разные, поэтому даже такой диагноз может окупиться. Для работы вам понадобится мультиметр или, если его нет, лампа накаливания. Вам главное измерить напряжение в бортовой сети автомобиля, определить есть ли скачки. Но их можно увидеть во время движения. Например, мигание лампочки при изменении оборотов двигателя.

Но более точными будут измерения, сделанные мультиметром или вольтметром с расширенной шкалой. Запустите двигатель и включите ближний свет. Подсоедините мультиметр к клеммам аккумулятора. Напряжение не должно превышать 14,8 вольт. Но и падение ниже 12 тоже невозможно. Если оно не в допустимых пределах, значит, неисправен регулятор напряжения. Возможно, нарушены контакты в местах соединения устройства с генератором или окислились контакты проводов.

Модернизация схемы регулятора

Полный заряд аккумулятора зависит от регулятора напряжения. К сожалению, описанные выше простые конструкции имеют широкий диапазон параметров. Поэтому при покупке трех экземпляров одних и тех же устройств в одном магазине вы получите разное выходное напряжение. И это факт, с этим никто не поспорит. Если аккумулятору не хватает заряда, он быстро потеряет свою емкость. И двигатель не заводится. Вам нужно будет восстановить его только с помощью стационарного зарядного устройства.

Но можно установить трехуровневый регулятор напряжения генератора, позволяющий изменять характеристики просто сменой тумблера. В вашей схеме два полупроводника, у которых характеристики немного отличаются. Это позволяет регулировать выходное напряжение. При включении одного полупроводника на выходе появляется 14,5 вольт, а если поставить в цепь другой, то оно будет несколько выше. Использование такого устройства актуально зимой, когда емкость аккумулятора снижается и требуется дополнительная зарядка.

Как установить трехуровневый регулятор?

Для этой процедуры вам понадобится небольшой набор инструментов. Нужен шуруповерт, термоусадочная изоляция, саморезы, может понадобиться дрель со сверлом 2-4мм. Итак, все в порядке. В первую очередь нужно открутить два болта, которые держат щеточный узел и регулятор. На его место нужно поставить новый, идущий в комплекте. Его отличие от простого в том, что там только щетки, полупроводники расположены в отдельном блоке. Второй узел нужно разместить рядом с генератором, на кузове автомобиля.

Для этого проделайте небольшие отверстия для крепления. Стоит отметить, что блок с полупроводниками нуждается в дополнительном охлаждении. Поэтому его необходимо будет установить на алюминиевый радиатор, только после этого производить крепления к кузовным элементам. При недостаточном охлаждении возможен выход устройства из строя, а также нарушение его работы – регулирование будет осуществляться некорректно. Закончив крепежные работы, соедините два узла проводами, проведите изоляцию. Соединительные кабели целесообразно крепить с помощью хомутов-линеек к имеющимся жгутам.

Можно ли самостоятельно изготовить трехуровневый регулятор?

Если вы разбираетесь в радиотехнике, сможете найти катод и анод в диоде, то вам не составит труда изготовить такой прибор самостоятельно. Вопрос в том, есть ли в этом смысл? Для изготовления вам понадобятся два диода Шоттки. Если они у вас есть, то цена конструкции будет невысокой. Но если придется их покупать (и неизвестно по какой цене), то можно сравнить затраты со стоимостью готового трехуровневого регулятора. Схема регулятора напряжения генератора трехуровневого типа проста, ее может повторить любой, кто умеет управлять сварочным аппаратом.

Для реализации вашей идеи вам также понадобится пластиковая коробка. Также можно использовать алюминий, так будет даже лучше, так как охлаждение будет более эффективным. Только желательно покрыть все поверхности слоем изоляции, чтобы контакты не замыкались на корпусе при проводке. Также потребуется установить переключатель, который будет переключать полупроводниковые элементы. Работа по установке устройства в автомобиле аналогична описанной в предыдущем пункте. Также стоит отметить, что еще нужно приобрести набор кистей.