Регулятор напряжения генератора: схема, проверка

Конструктивное исполнение реле-регулятора и внешние признаки его неисправности

Реле-регулятор:

Может быть выполнен в виде одного из модулей щеточного узла, используя его конструктив как несущую основу.
Или же представляет собой отдельный элемент, установленный на корпусе на кронштейне.

Применение отдельного исполнения легко визуально обнаруживается за счет того, что реле находится в разрыве цепи протекания тока между генератором и аккумулятором.
В любой форме своего исполнения реле представляет собой неразборный моноблочный элемент, корпус которого залит эпоксидным составом или иным герметиком. Это означает, что вышедший из строя компонент ремонту не подлежит.

Отказ реле-регулятора сопровождается недозарядом или перезарядом аккумулятора.
Недозаряд аккумулятора приводит к тому, что

начинает плохо заводиться двигатель;
стартер не в состоянии провернуть коленчатый вал;
в тяжелых случаях автомобиль оказывается обесточенным и оставшегося заряда не хватает даже на включение индикаторов приборной панели.

Неприятным следствием перезаряда аккумулятора становится выкипание электролита. При этом на его корпусе в районе клемм и на самих клеммах появляются белый налет и потеки.
Внешние признаки не являются исчерпывающими, однозначно не указывают на неисправность реле. Тем не менее, при их проявлении осуществляется комплексная проверка цепей и схемы генератора, в перечень процедур которой входит контроль исправности реле-регулятора.

Как проверить регулятор напряжения генератора

Современный регулятор, совмещенный со щеточным узлом, применяется на большинстве автомобилей иностранного и отечественного производства. Для начала оценим доступ к генератору. Если он труднодоступен и неудобен, то лучше будет снять его с автомобиля. Если же доступ свободный, то снимаем с него реле, не снимая генератор. Но перед этим обязательно нужно снять минусовую клемму с аккумулятора.

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

Для дальнейшей проверки нам понадобится либо блок питания, либо зарядное устройство, лампа на кальвания на 12 вольт. Главное, чтобы можно было увеличивать и уменьшать напряжение от 10 до 16 вольт. Если для проверки будет использоваться зарядное устройство, то понадобится еще и аккумулятор. Дело в том, что многие зарядные устройства не работают без него.

Подключаем зарядное устройство к аккумуляторной батарее в штатном режиме. Дополнительно к клеммам батареи подсоединяем мультиметр и два провода. Один на плюс, другой на минус. И соединяем их с реле-регулятором. Плюсовая клемма регулятора — это штекер. Минус — металлическая пластинка под одним из крепежных отверстий. Проводами подсоединяем к щеткам лампочку. Стенд готов, можно начать проверку. Блок питания подключается так же, только без аккумулятора.

Подключаем зарядное устройство к внешней сети и включаем его. Ручка регулятора нагрузки должна быть на минимальном уровне. Начинаем потихоньку поднимать напряжение. При этом накал лампочки должен понемногу увеличиваться. При нагрузке 12 вольт и более она должна гореть в полный накал. Продолжаем плавно поднимать напряжение до тех пор, пока не потухнет лампочка, или нагрузка не достигнет значения 15 вольт. Если регулятор исправен, то лампочка должна погаснуть на значении напряжения 14,2 -14,5. При снижении нагрузки лампочка опять загорится.

Если лампочка тухнет до 14 вольт, или достигнуто напряжение более 14,8 вольт, а лампочка все еще горит, то такой регулятор надо менять.

Проверка отдельного регулятора напряжения генератора

Таким же способом проверяется отдельно стоящий стабилизатор. В основном он крепится на кузове в моторном отсеке. Но иногда и на крышку генератора. В любом случае откручиваем его и подсоединяем к стенду. Пусть, например, это будет стабилизатор типа Я112 В.

Плюсовой провод подсоединяем к клеммам «Б» и «В», минус подаем на корпус. Контрольную лампочку соединяем с клеммами «В» и «Ш». Далее делаем все точно так же, как и с совмещенным стабилизатором. Плавно поднимаем нагрузку, при достижении 14,5 вольт должна произойти отсечка. Если отсечки нет, то меняем регулятор.

Проверяем устаревший 591.3702−01

Этот устаревший тип реле устанавливался почти на все заднеприводные автомобили. Относится он к отдельно стоящим. Всегда крепился к кузову моторного отсека. Схема подключения для проверки слегка отличается от вышеописанной. Действия и суть проверки остаются прежними.

Здесь имеется всего два контакта. Маркировка выполнена цифрами «67» и «15». Контакт под номером «67» — это минусовая клемма. Соответственно «15» — плюс. Минусовой провод с зарядного устройства закрепляем на корпусе устройства. Плюсовой крепим на клемме 15. Провода контрольной лампочки соединяем: один на корпусе, второй и клемме «67». Наш стенд готов к проверке.

Как проверить мультиметром регулятор к1216ен1

И напоследок пару слов о реле к1216ен1. Этот регулятор устанавливался на заднеприводные, и переднеприводные ВАЗы с инжекторными двигателями. Если учесть тот факт, что таких автомобилей эксплуатируется немало по всему постсоветскому пространству, нельзя обойти его стороной.

Этот регулятор принадлежит к совмещенному реле со щеточным узлом. Его предварительная и основная проверка проводится по вышеописанному методу. Никаких особых отличий нет.

https://youtube.com/watch?v=NFz7cy4rd5U

Проверка реле при разборном щеточном узле и исполнении в виде отдельного модуля

Зачастую можно протестировать реле-регулятор как отдельный модуль, что устраняет эффект возможного влияние на результаты остальных цепей электрооборудования автомобиля. Данная процедура возможна при исполнении реле:

в форме отдельного встроенного модуля щеточного узла;
в виде самостоятельного функционального блока, который крепится в рабочем положении на корпусе автомобиля с помощью кронштейна.

В первом случае потребуется демонтировать щеточный узел и дополнительно извлечь из него реле. Во втором случае реле отключается от проводки и для удобства снимается с крепежного кронштейна.
Дальнейший порядок действий идентичен с предыдущим случаем. Отличие состоит только в том, что входом тестируемого объекта будет уже прямо вход реле.

Решение о необходимости замены реле принимается аналогичным образом, то есть при несрабатывании или же срабатывании при напряжении свыше 16 В.
Сильной стороной такой схемы проверки является однозначный вывод о техническом состоянии реле и точная локализация места отказа.

Плюсы от установки трехуровневого регулятора

Трехуровневый регулятор напряжения на ВАЗ 2107 способен поддерживать постоянное напряжение, выдаваемое генератором в автомобильную сеть. Посредством такого изделия удается сберечь и повысить ресурс АКБ. Помимо регулирования напряжения, трехпозиционные регуляторы способны поддерживать ток в определенном диапазоне.

К ряду основных преимуществ рассматриваемого устройства относятся:

Основная плата устройства располагается не в самом генераторе, а вдали от него, что способствует меньшему нагреванию изделия, а также продлению срока службы.
Возможность регулирования уровня напряжения вручную благодаря специальному переключателю. Работает устройство от переключателя.
Значительно выше уровень заряда, в отличие от штатных изделий.

Проблем с пуском двигателя, особенно в морозные дни, когда стартеру очень сложно запустить мотор, можно избежать путем замены стандартного устройства на трехпозиционный. Большие нагрузки электрической цепи в автомобиле, такие как фары, печка, обогрев стекла, могут способствовать разрядке АКБ, даже при условии работающего двигателя и исправности штатного изделия.

Виды реле регуляторов бывают простыми, трехуровневыми и с термокомпенсацией. В щеточном отделе стандартно установленного генератора семерки в большинстве случаев установлен вариант с термокомпенсацией. Но, как показывает практика, в плане терморегулирования, эти регуляторы в большинстве своем является малоэффективными. В последнее время среди водителей ВАЗ 2107 и других моделей Лада, трехуровневый тип набирает все большую популярность. Владельцы авто, установившие такой регулятор, в подавляющем большинстве признают его более эффективным, нежели штатный.

Характеристики устройства «Энергомаш» для ВАЗ 2107

Регулятор напряжения «Энергомаш» для ВАЗ 2107 оснащается тремя диодами типа «25С» и переключателем режимов. С их помощью и осуществляется трехступенчатое изменение напряжения. Трехуровневый балансир еще называют инжектором тока, так как устройство способно поддерживать его на уровне до 6А. Основной функционал трехуровневого регулятора напряжения для ВАЗ 2107 модели «Энергомаш» основывается на изменении силы тока от генератора, повышая тем самым напряжение бортовой цепи до 13,6-14,7 В.

Первый режим работы предусматривает поддержание напряжения на выходе генератора в 13,6 Вольт. Переключатель следует устанавливать в таком положении, когда температура окружающей среды составляет от +20 градусов и выше. Переключатель в нейтральном положении следует ставить при температурных значениях от 0 до +20 градусов. И в третьем положении генератор будет выдавать напряжение 14,7 В, когда температура воздуха составляет от 0 до -20 градусов.

Замена стандартного изделия на ВАЗ-2107

Подключение трехпозиционного регулятора, а точнее, смена штатного изделия, не представляет собой никаких трудностей. После приобретения изделия следует выполнить следующие действия:

Первоначально требуется снять защитную крышку генератора. Не забудьте отсоединить клемму «минус» от АКБ.
Штатная деталь извлекается путем вывинчивания двух болтов под отвертку или ключ на «6», что зависит от того, какой генератор ВАЗ установлен на автомобиле. Необходимо снять также и клемму.
После этого сравниваем штатное устройство с трехуровневым. Щетки и крепления должны быть идентичной конструкции, в противном случае, потребуется заменить изделие.
Устанавливается новое изделие на место штатной «таблетки», после чего фиксируется крепежными элементами (болтами).
Корпус изделия следует закрепить на «массу» автомобиля в любом удобном месте(на фото ниже). Сделать это не сложно, так как провод достаточно длинный.

После установки такого изделия владелец автомобиля ВАЗ-2107 сможет навсегда забыть о постоянных проблемах с подсевшим аккумулятором, так как новый регулятор будет более стабильно его подзаряжать при определенных температурных условиях.

На сегодняшний день у отечественных автомобилей существует серьезная проблема с быстрой разрядкой аккумуляторов. При этом их ресурс стремительно заканчивается, а новые модели на рынке стоят дорого. Основной причиной этого является частая смена режимов работы. В данном случае от действий водителя мало что зависит. В свою очередь, батарея постоянно требует напряжения разной величины для своего заряда.

Генератор ВАЗ 2106: назначение и функции

Автомобильный генератор — это небольшое электрическое устройство, главной задачей которого является преобразование механической энергии в электрический ток. В конструкции любого автомобиля генератор нужен для зарядки аккумулятора и подпитки всех электронных приборов в момент работы мотора.

Задача генератора — обеспечивать бесперебойную работу всех электрических систем машины и АКБ

Как именно работает генератор на автомобиле ВАЗ 2106? Все процессы преобразования энергии из механической в электрическую осуществляются по строгой схеме:

Водитель поворачивает ключ в замке зажигания.
Сразу же ток от аккумулятора через щётки и иные контакты поступает на обмотку возбуждения.
Именно в обмотке появляется магнитное поле.
Начинает вращаться коленвал, от которого приводится в движение и ротор генератора (генератор связан с коленвалом ременной передачей).
Как только ротор генератора достигает определённой скорости вращения, генератор переходит в стадию самовозбуждения, то есть в дальнейшем все электронные системы запитываются только от него.
Показатель работоспособности генератора на ВАЗ 2106 выводится в виде контрольной лампы на приборную панель, поэтому водитель всегда может видеть, достаточно ли заряда устройства для полноценной работы авто.

Штатное устройство для «шестёрки»

Устройство генератора Г-221

Прежде чем говорить об особенностях конструкции генератора ВАЗ 2106, следует уточнить, что он имеет уникальные фиксаторы для крепления на моторе. На корпусе устройства расположены специальные «ушки», в которые вставляются шпильки, закручиваемые гайками. А чтобы «ушки» не изнашивались в процессе работы, их внутренние части снабжены высокопрочной резиновой прокладкой.

Сам генератор состоит из нескольких элементов, каждый из которых мы сейчас рассмотрим в отдельности. Все эти устройства встроены в легкосплавный литой корпус. Чтобы прибор в процессе длительной работы не перегревался, в корпусе есть множество мелких отверстий для вентиляции.

Устройство надёжно фиксируется в мотору и подключается к различным системам авто

Обмотка

В силу того, что генератор имеет три фазы, в нём устанавливаются сразу обмотки. Задача обмоток — генерировать магнитное поле. Разумеется, для их изготовления используется только специальная медная проволока. Однако для защиты от перегрева провода обмоток покрываются двумя слоями теплоизоляционного материала или лака.

Медная толстая проволока редко рвётся или перегорает, поэтому эта часть генератора считается наиболее долговечной

Реле-регулятор

Так называется электронная схема, контролирующая напряжение на выходе из генератора. Реле необходимо для того, чтобы в аккумулятор и другие устройства попадало строго ограниченное количество напряжения. То есть основная функция реле-регулятора — контроль за перегрузками и поддержание оптимального напряжения в сети около 13.5 В.

Маленькая пластина со встроенной схемой для контроля напряжения на выходе

Ротор

Ротор — это главный электрический магнит генератора. Он имеет всего одну обмотку и располагается на коленчатом валу. Именно ротор начинает вращаться после запуска коленвала и придаёт движение всем остальным частям устройства.

Ротор — главный вращающийся элемент генератора

Щётки генератора

Щётки генератора находятся в щёткодержатели и нужны для выработки тока. Во всей конструкции именно щётки изнашиваются быстрее всего, так как на них ложится основная работа по генерации энергии.

Внешняя сторона щёток может быстро изнашиваться, из-за чего наблюдаются перебои в работе генератора ВАЗ 2106

Диодный мост

Диодный мост чаще всего называют выпрямителем. Он состоит из 6 диодов, которые размещаются на печатной плате. Главная работа выпрямителя — преобразовать переменный ток в постоянный, чтобы поддерживать стабильную работу всех электронных приборов автомобиля.

Из-за специфичной формы водители часто называют диодный мост «подковой»

Шкив

Шкив — это приводной элемент генератора. Ремень натягивается одновременно на два шкива: коленвала и генератора, поэтому работа двух механизмов непрерывно связана между собой.

Один из элементов генератора

Современные стабилизаторы

На современном автотранспорте, как правило, устанавливаются автоколебательные реле. Они работают по принципу отключения питания катушки возбуждения при достижении напряжения верхнего предела 13,5-13,8 В и подключения при нижнем пороге напряжения 14,5-14,6 В.

Таким образом, выходное напряжение постоянно колеблется. Теоретически это не считается недостатком, так как напряжение не выходит за допустимые рамки. Все же это не совсем безопасно. Наверняка опытные водители знают, что слабым местом у этого вида реле являются переходные моменты, когда резко меняются обороты ротора или нагрузочный ток. Особенно неблагоприятный момент возникает при большом токе нагрузки на малых оборотах. В эти моменты колебания напряжения часто превышают верхний порог. За счет кратковременности таких скачков аккумулятор не выйдет со строя сразу, но каждый раз его емкость и соответственно ресурс сокращается.

Решают эту проблему по-разному. Иногда автолюбители просто меняют автоколебательное реле на устаревшее контактно-вибрационное. Более оптимальным решением станет заменить реле на широтно-импульсный стабилизатор или модернизировать «родной» с помощью небольших дополнений.

ГУ или генератор

Генератор в любой автомобильной электросхеме выполняет главенствующие функции. Именно от него зависит нормальное функционирование и эксплуатация машины. Надежное ГУ устанавливается во все иномарки и модели отечественного автопрома.

К примеру, на «шестёрку» ставится ГУ, заряд которого удовлетворяет потребность в электричестве любого штатного компонента. Если не перегружать генерирующее устройство «шестёрки», то автомобиль способен отъездить ещё много и много километров

Однако важно своевременно проводить профилактические процедуры – следить за натяжением ремня и состоянием щёток

ГУ подключается по классической схеме. На примере генератора ВАЗ 2106 рассмотрим его функционирование. Маркируется это ГУ, как Г-221. Представляет собою синхронную электромашину переменного напряжения с ЭЛМГ возбуждением. Внутрь ГУ встроен ВБ (выпрямитель) с 6-ю диодами.

1	обмотка ротора генератора
2	генератор
3	обмотка статора генератора
4	выпрямитель генератора
5	аккумуляторная батарея
6	тумблер зажигания
7	контрольная лампа заряда аккумуляторной батареи
8	реле контрольной лампы заряда аккумуляторной батареи
9	блок предохранителей ВАЗ -2106
10	дроссель
11	термокомпенсирующий резистор
12	добавочные резисторы
13	регулятор напряжения

Простая и понятная схема, не требующая каких-либо тонкостей и специфических знаний. На «шестёрке» ГУ размещается на моторе справа. Крепится к натяжной планке гайкой и к кронштейну своими лапками.

Как видим, на схеме показан выносной регулятор. Он помечен цифрой 13. Генератор указан под цифрой 2, блок предохранителей – под цифрой 9.

Отдельно хотелось бы рассмотреть реле, которое в схеме генератора «шестёрки» играет важную роль. В первую очередь оно служит для того, чтобы подавать информацию водителю о состоянии зарядки. Её, как известно, создаёт генерирующее устройство.

Реле выполнено по тому же принципу, как и все устройства, функционирующие, согласно тем же свойствам. Подключение осуществляется к клемме 30 генератора. Отдельный провод идёт через предохранители к ЗЗ (замку).

Действие реле сводится к следующему: лишь только вольтаж БС снижается (опускается ниже 12-вольтового значения), релейные контакты размыкаются, индикатор задействуется, давая знак водителю.

Для лучшего понимания схемы подключения рекомендуется ознакомиться также с принципами зарядки батареи:

как только проворачивается ключ в ЗЗ, на регулятор реле через предохранитель подаётся (вывод 15) электроимпульс;
в регуляторе напряжение трансформируется и идёт дальше на положительную щётку ГУ;
затем через щётку напряжение идёт на обмотку возбуждения ГУ;
затем – на отрицательную щётку, через которую и выводится на массу.

После того, как задействуется реле или после достижения в БС нормального значения вольтажа, ГУ начинает вырабатывать ток с нужным значением. Индикаторная лампа тухнет, а схема начинает работу в заводском режиме. А вот когда общий вольтаж падает, тока оказывается недостаточно, и контакты размыкаются, что приводит к горению лампы разрядки.

Постоянное включение индикаторной лампы заряда свидетельствует о неправильной работе гена. Происходит же это по разным причинам. Для начала следует проверить предохранители: если они в активном состоянии, то внимания заслуживают уже оба реле: регулятор и зарядник. Если и они в порядке, то уже неисправности надо искать в самом генерирующем устройстве.

Прежде чем приступить к замене реле, рекомендуется тщательно проверять функционирование регулятора. Автомобиль запускается, обороты придерживаются в пределах 2500-3000 об/мин. После этого нужно отключить все потребители тока, кроме зажигания. Затем надо измерить напряжение на выводах АКБ.

Зарядка может пропадать в следующих случаях:

Если изношены генераторные щётки.
При неисправностях генерирующего устройства.
Если неисправно реле зарядки.
При выходе из строя выпрямительного блока (диодный мост).

Таким образом, инсталляция выносного реле-регулятора взамен встроенного принесёт много пользы. Дело в том, что современные зарядные системы обладают куда большей мощностью. Тем самым, современные ЗУ и намного сложнее, чем системы старого образца.

Абсолютно легально (статья 12.2);
Скрывает от фото-видеофиксации;
Подходит для всех автомобилей;
Работает через разъем прикуривателя;
Не вызывает помех в радиоприемнике и сотовых телефонах.

Реле-регулятор напряжения ВАЗ 2106 обеспечивает нормальное функционирование важных механизмов и приборов транспортного средства. От него, в частности, зависит адекватная работа системы зажигания автомобиля и его генератора, а также состояние АКБ.

Выводы и полезное видео по теме

Видео #1. Обзор принципа действия, типов и основных неисправностей пускозащитного реле:

Видео #2. Признаки поломок распространенного пускового реле РКТ. Подключение внешнего конденсатора для компенсации нестабильного напряжения:

Видео #3. Прозвон двигателя и реле. Ремонт катушки:

Несложная конструкция пускового реле позволяет самостоятельно находить неисправности и легко устранять их. Для этого не нужны глубокие знания в электрике или специальный инструмент.

Однако необходимо соблюдать пунктуальность, так как от качества проведенных работ зависит функциональность дорогостоящего оборудования.

Хотите рассказать о том, как подбирали пусковое реле для восстановления работоспособности холодильного агрегата? Располагаете полезными сведениями по теме статьи, которыми стоит поделиться с посетителями сайта? Пишите, пожалуйста, комментарии в находящемся ниже блоке, размещайте фотоснимки, задавайте вопросы.

Основным средством защиты электроприводов от перегрузок в настоящее время являются тепловые реле, а также автоматические выключатели с тепловыми расцепителями. Наибольшее распространение получили двухполюсные реле типа ТРН и ТРП, а также трехполюсные — РТЛ, РТТ. Последние имеют улучшенные характеристики и обеспечивают защиту от несимметричных режимов.

При 20 % перегрузке тепловое реле должно отключать электродвигатель за время не более 20 мин, а при двукратной перегрузке – примерно за 2 мин. Однако это требование часто не выполняется по той причине, что номинальный ток нагревательного элемента теплового реле не соответствует номинальному току защищаемого электродвигателя. На работу тепловых реле существенное влияние оказывает температура окружающей среды.

Основным параметром тепловых реле является время-токовая защитная характеристика, т. е. зависимость времени срабатывания от величины перегрузки.

Первая из них – для реле, находящегося в холодном состоянии (разогрев током начинается, когда реле имеет температуру, равную температуре окружающей среды), и вторая – для реле, находящегося в горячем состоянии (режим перегрузки наступает после работы реле в течение 30 – 40 мин под номинальным током).

Рис. 1. Защитные характеристики теплового реле: 1 – зона срабатывания из холодного состояния, 2 – зона срабатывания из горячего состояния

Для обеспечения надежного и своевременного отключения электродвигателя при перегрузке тепловое реле должно настраиваться на специальном стенде. При этом исключается ошибка из-за естественного разброса номинальных токов заводских нагревательных элементов.

При проверке и настройке тепловой защиты на стенде используется так называемый метод фиктивных нагрузок. Через нагревательный элемент пропускают ток пониженного напряжения, имитируя таким образом реальную нагрузку, и по секундомеру определяют время срабатывания. В процессе настройки необходимо стремиться к тому, чтобы 5. 6-кратный ток отключался через 9 – 10 с, а 1,5-кратный через 150 с (при холодном состоянии нагревателя).

Для настройки тепловых реле можно использовать серийно выпускавшиеся cпециализированные стенды.

На рис. 2 показана схема такого устройства. Приспособление состоит из маломощного нагрузочного трансформатора TV2, к вторичной обмотке которого подключается нагревательный элемент теплового реле КК, а напряжение первичной обмотки плавно регулируется автотрансформатором TV1 (например ЛАТР-2). Ток нагрузки контролируется амперметром РА, включенным во вторичную цепь через трансформатор тока.

Вывод

Реле-регулятора напряжения является одним из самых маленьких и неприметных компонентов электроники городских транспортных средств, но вместе с тем, его роль очень велика. Без регулировки напряжения и тока возбуждения как генератор, так и питающаяся от него электроника перестала бы нормально работать или вовсе вышла из строя. Что, впрочем, действительно может произойти, если некорректно работающий регулятор вовремя не заменить. К счастью, реле-регуляторы сегодня предлагает множество фирм, так что автолюбителю наверняка будет из чего выбирать.

С полной версией статьи можете ознакомиться здесь .

Источник