Изучение, подключение и диагностика трехуровневого регулятора напряжения

Изучение, подключение и диагностика трехуровневого регулятора напряжения

Трехуровневый регулятор напряжения (РН) представляет собой один из основных составляющих элементов генераторного устройства. Как известно, выход из строя генератора может привести к неработоспособности автомобиля в целом, поэтому состояние всех его деталей и механизмов всегда должно быть рабочим. Подробнее о регуляторе, его разновидностях, а также диагностике вы можете узнать из этого материала.

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.

Как стабилизировать напряжение

Виноваты и мы сами, но есть определенные претензии к штатному регулятору напряжения. Не может он, бедный, учесть ту массу задач, которую мы наваливаем на его маленькую голову в процессе улучшения автомобиля и довешивания разных приборов. Появилось свежее решение, особенно актуальное в автомобилях ВАЗ десятого семейства и выше. Не потому что именно эти автомобили чаще всего напичканы дополнительными устройствами, а потому что сконструирован генератор и реле-регулятор впритык к номинальному потреблению тока.

Трехуровневый регулятор напряжения ВАЗ 2110 работает в тесной связке с генератором. Не нужно напоминать, что генератор вырабатывает электрический постоянный ток непостоянного номинала. То есть, чем выше обороты двигателя, тем большее напряжение на выходе выдавал бы генератор, а это не всем приборам полезно. Не было бы регулятора напряжения, оно скакало бы в бортовой сети от 10 до 16 вольт и выше, а это неприемлемо для большинства приборов и устройств.

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.

Важно знать! Модель «Энергомаш» обойдется примерно в 350 рублей.

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:

1. Первоначально требуется снять защитную крышку генератора. Не забудьте отсоединить клемму «минус» от АКБ.
2. 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.
3. После этого сравниваем штатное устройство с трехуровневым. Щетки и крепления должны быть идентичной конструкции, в противном случае, потребуется заменить изделие.
4. Устанавливается новое изделие на место штатной «таблетки», после чего фиксируется крепежными элементами (болтами).
5. 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.

Проверка тестером

Простейший способ проверить регулятор напряжения генератора мультиметром на приоре — замерить электронапряжение на аккумуляторе.

Для этого нужно выполнить следующую последовательность действий:

• настроить мультиметр на измерение постоянного напряжения с пределом не менее 20 В;
• запустить двигатель;
• на холостых оборотах (1000-1500 об/мин) тестер должен показывать 13,2-14 В;
• при увеличении количества оборотов до 2000-2500 напряжение должно возрасти до 14,2 В;
• на максимальных оборотах тестер должен показывать не более 14,5 V.

Если напряжение сильно отличается от указанного, падает ниже 13,5 В или растет выше 14,5 В, можно сделать вывод о неисправности узла.

Собираем простую схему: лампочку подключаем к щеткам, минусовой вывод источника питания – к клемме масса, плюсовой – к выводу «В» регулятора. При подаче 12,7 В лампочка должна светиться. При поднятии до 14-14,5 V контролька должна погаснуть. Если лампочка гаснет раньше или не гаснет вообще, регулирующий прибор неисправен.

Проблема выходного напряжения автомобильного генератора

В перечень функций генератора обязательно входит подзаряд бортовой аккумуляторной батареи, который для обеспечения длительного срока службы осуществляется определенным током. Наиболее простым способом задания его значения является некоторое превышение напряжения, снимаемого с выхода реле-регулятора, над текущим значением напряжения аккумулятора. При этом немедленно возникает серьезная проблема, которая обусловлена тем, что в зависимости от температуры окружающей среды значение этого превышения должно быть различным.

Очевидное и достаточно просто реализуемое решение по получению заданного выходного напряжения применением температурной коррекции порога срабатывания регулятора за счет установки соответствующего датчика обладает малой эффективностью. Причина этого заключается в том, что температура в подкапотном пространстве из-за соседства с нагретым двигателем отличается от температуры воздуха, причем определить степень этого отличия простыми средствами не получается.

Еще одна проблема определения заданного значения зарядного тока обусловлена тем, что даже при постоянной температуре окружающей среды нагрузка на бортовую сеть меняется в широких пределах. Это приводит к “провалу” уровня зарядки аккумулятора и сложностям запуска остывшего двигателя после стоянки.

Хорошее средство решения обозначенных задач — переход на реле-регулятор, которое выполняет нужные регулировки дискретным изменением напряжения, которое создаёт генератор. Заданное значение порога срабатывания этого устройства устанавливается водителем самостоятельно с помощью трехпозиционного тумблера. Некоторые регуляторы подключаются автоматически и содержат внутренний датчик, который контролирует величину мгновенного значения напряжения бортовой сети. В обоих случаях выбор порога отсечки осуществляется с учетом внешних факторов, в первую очередь текущей температуры и условий эксплуатации автомобиля.

Проверяем работу

Как использовать режимы:

• Положение переключателя «min» — для работы при высокой температуре окружающей среды (выше 20ºС), а также при эксплуатации в особо тяжелых условиях (движение в пробках, затяжные подъемы в горах и пр.);
• Среднее положение переключателя – для работы при температуре окружающей среды от 0ºС до 20ºС;
• Положение переключателя «max» — для работы при низкой температуре окружающей среды (ниже 0ºС), а также для подзарядки разряженного аккумулятора.

Без нагрузки:

Средняя нагрузка (ПТФ, габариты, музыка и вентилятор отопителя на первой скорости):

Максимальная нагрузка, активировано максимальное число потребителей:

А вы будете устанавливать на свой автомобиль трехуровневый регулятор напряжения? Участвуйте в опросе, оставляйте свои отзывы в комментариях.

Напомним, еще одна причина низкого напряжения бортовой сети может быть плохая «масса».