Реле регулятора напряжения генератора: устройство и принцип работы

7 Ремонт – восстановление, замена узлов

К механическим неисправностям генератора относятся изношенные щетки, подшипники, повреждения шкива, контактных колец. Поменять щетки очень просто: сначала снимаем минусовую клемму батареи, демонтируем щеткодержатель. Очищаем его гнездо от сажи и пыли, также поступаем с коллектором и пружинами. Применяем мягко ворсистую ткань или такую же щетку. Устанавливаем новые щетки, убеждаемся в их свободном скольжении. Собираем узел, подключаем провод АКБ.

Если конструкция сборная, состоит из блока щеток с регулятором, снимаем массу с батареи, снимаем резиновый колпачок плюса, откручиваем крепежную гайку, снимаем узел. Удаляем пластиковый кожух, снимаем пружинные фиксаторы, расположенные по периметру. Крестовидной отверткой раскручиваем регулятор со щетками, отсоединяем провода, идущие к ним. Новую конструкцию устанавливаем на место.

Со временем изнашивается коллектор генератора. Способы устранения дефекта возможны в нескольких вариантах:

• купить новый ротор или генератор;
• проточить коллектор;
• заменить кольца.

В последнем случае затраты минимальные, а ремонт несложный. Сначала снимаем подшипник, используя съемник или с применением подходящего рожкового ключа. Его вставляем между коллектором и подшипником и легонько постукиваем молотком, передвигая ключ по кругу. Сняв подшипник, снимаем плоской отверткой заглушку. Разгибаем 2 открывшихся контакта, освобождаем выводы.

Применяя молоточек, надеваем на ротор новые кольца. Не исключено, что придется применить напильник. Насаживаем аккуратно, без перекоса, иначе щетки быстро износятся. Загибаем контакты, припаиваем, если есть возможность, и насаживаем пластиковый кожух. Используя трубку подходящего диаметра, набиваем на вал подшипник.

Очень распространенный недостаток в работе генератора, когда он недозаряжает АКБ. Первым делом осматриваем ремень и проверяем его натяжение. Оно регулируется передвижение генератора по регулирующей планке. Сначала ослабляем гайку, затем передвигаем генератор, чтобы натянуть ремень. Он должен иметь небольшой прогиб после легкого нажатия пальцем – около 10 мм. Следует иметь с собой запасной ремень и регулятор, чтобы заменить в случае поломки, если такое произошло в пути.

При обрыве и коротком замыкании обмоток можно воспользоваться услугами по перемотке. Стоит это в специализированных мастерских довольно дорого, а пользоваться услугами со стороны рисковано. Перемотка – сложный процесс, при недостаточных навыках ремонт выйдет некачественным, возможны проблемы с генератором: долго не прослужит или технические характеристики окажутся нарушенными. Если нет уверенности в качественной перемотке, лучше купить новый генератор.

Общие понятия

Важно понимать из каких конструктивных частей состоит автомобильный генератор. Ротор создает электромагнитное поле на своей обмотке возбуждения

Ротор создает электромагнитное поле на своей обмотке возбуждения.

Статор, снимающий переменное напряжение в диапазоне от 12-30 Вольт, имеет три обмотки, которые соединены согласно схеме «звезда».

Трехфазный выпрямитель, который состоит из шести диодных полупроводников.

Так как изменение уровня напряжения в генераторе может происходить в достаточно большом диапазоне, то его нормальная работа в первую очередь связана с устройством автоматической регулировки. Следует отметить, например, что реле-регулятор на автомобилях ВАЗ 2107 независимо от технического исполнения системы впрыска топлива (инжектор или карбюратор) имеет одинаковую конструкцию. Он состоит из следующих устройств: сравнивающего, управляющего, задающего и исполнительного, а также специального датчика. Основным элементом данной конструкции является орган регулирования, который бывает механическим и электрическим.

При вращении ротора в генераторной установке автомобиля на его выходе появляется электрическое напряжение, уровень которого на обмотке возбуждения управляется органом регулировки. Кроме того, генератор напрямую соединен с аккумуляторной батареей, из-за чего на обмотку возбуждения постоянно подается напряжение. При изменении скорости вращения ротора происходит и вариация напряжения на выходе генератора, которая регулируется подключенным к нему реле-регулятором.

Повышение и понижение уровня напряжения на выходе генераторной установки автомобиля производится следующим образом. Сначала датчик фиксирует его изменение и подает соответствующий сигнал на сравнивающее устройство, которое в свою очередь сопоставляет его с положенным уровнем. Потом этот сигнал поступает на устройство управления, где осуществляется его преобразование и подача на исполнительный механизм. А уже регулирующее устройство занимается изменением силы тока, поступающего на обмотку ротора, вследствие чего на выходе генератора происходит уменьшение или увеличение величины напряжения.

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:

1. Если изношены генераторные щётки.
2. При неисправностях генерирующего устройства.
3. Если неисправно реле зарядки.
4. 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.

Виды генераторов

Выделяют два вида автомобильных генераторов:

• постоянного тока;
• переменного тока.

Первый вид генераторов в настоящее время уже не используется. Такие устройства устанавливались на старых моделях автомобилей (ГАЗ-51, Победа и др.). Они имеют много недостатков, такие как:

• малая мощность и эффективность;
• необходимость в постоянном контроле и обслуживании;
• небольшой срок службы.

Сейчас применяются генераторы переменного тока. Главное их отличие в том, что вне зависимости от режима работы двигателя автомобильную сеть питает постоянный ток. Это достигается благодаря полупроводниковому выпрямителю.

Какие требования предъявляются к автомобильному генератору?

К генераторной установке автомобиля выдвигается ряд требований:

• Напряжение на выходе устройства и, соответственно, в бортовой сети должно поддерживаться в определенном диапазоне, вне зависимости от нагрузки или частоты вращения коленвала.
• Выходные параметры должны иметь такие показатели, чтобы в любом из режимов работы машины АКБ получала достаточное напряжение заряда.

При этом каждый автовладелец должен особое внимание уделять уровню и стабильности напряжения на выходе. Это требование вызвано тем, что аккумулятор чувствителен к подобным изменениям

Например, в случае снижения напряжения ниже нормы АКБ не заряжается до необходимого уровня. В итоге возможны проблемы в процессе пуска мотора.

В обратной ситуации, когда установка выдает повышенное напряжение, аккумулятор перезаряжается и быстрее ломается.

Полезно почитать: Взорвался аккумулятор, причины и что делать.

Вредные правила эксплуатации генератора (по Остеру)

Далее приведены шаги из рубрики «как убить генератор в два шага»:

правило “переполюсовки” — поменяйте местами провода АКБ и вы устроите необычную яркую вспышку в генераторе, а также легкое облако, доносящееся от него. В тоже время почувствуете незабываемое акустическое удовольствие, слушая щелчки и шипение, а также невероятный запах горящих проводов, и самое главное — ожог 1-3 степени в зависимости от ваших амбиций. Такой “фокус” выводит из строя диодный мост, статор и регулятор частично, к счастью возгорание авто имеет шансы 1:1000. Из “побочек” могут быть выведены из строя комбинация приборов, бортовой компьютер, магнитола и другие комплектующие бортовой сети. Достоинство — осваивается новичками без долгих теорий;
правило мойки — как можно чаще и тщательнее мойте силовой агрегат, побольше воды и пены, особенно на альтернатор и стартер. Главное, чтобы поток воды обильно вымывал генератор изнутри, сушить категорически запрещается, сразу же запускаем мотор, включаем все энергопотребители и наблюдаем за эффектов. Если его нет — повторяем процедуру. Достоинство — сгоревший “гена” будет чистым;
дедовский метод — сдергивание провода с “+” клеммы, чтобы проверить заряд на работающем моторе, это главное правило! Вероятность выхода из строя всевозможных реле 50:50, главное обеспечить много искр для эффекта, а также включить все, что питается от электричества;
“летим” по лужам — многие даже не догадываются, что пользуются данным правилом в дождь. Главное быть всегда уверенным, что ваше авто вне всякого сравнения с водонепроницаемостью подводной лодки, чем глубже лужа — тем ярче эффект

Немаловажно выбирать скорость, при которой больше воды попадает в подкапотное пространство, главное выбросить все пластиковые кожухи и защиты! Главное достоинство — трюк можно повторять везде, где есть вода (даже ручьи и реки), не выходя из авто;
“меломан” — необходимо установить самую дорогую магнитолу, а лучше две, как можно больше динамиков, пару десятков минимум, усилителей и пару сабвуферов, включаем любимую музыку на всю громкость при работающем моторе, если из-под капота не пошел дым, а воздух остается чистым — значит вы приобрели слишком дешёвую аппаратуру;
“старый аккумулятор” — способ требует некоторых знаний физики, хотя бы закона Ома. Берем самый старый АКБ, и чем старше, тем вероятнее в нем окажется замкнутая банка

Возможно батарея будет издавать признаки бурной работы, обязательно будет потреблять дикое количество энергии, зато работа инжектора будет нестабильной, а за дальний свет можно забыть. Главное побольше эксплуатировать старый аккумулятор — эффект не заставит себя ждать. 

Общие рекомендации по ремонту и эксплуатации

При малейшем подозрении на неисправность системы заряда аккумулятора (изменении яркости свечения ламп, моргании индикаторной лампы, трудности запуска двигателя, перегреве устройства и других) следует немедленно проверить работоспособность генератора, особенно в холодное время года.

Для того, чтобы генератор прослужил дольше, соблюдайте следующие простые правила:

• не допускайте чрезмерного загрязнения генератора (он имеет технологические отверстия для проветривания, туда может попадать грязь), производите очистку его поверхности;
• периодически производите проверку натяжения ремня;
• следите за состоянием обмоток статора, это можно сделать через технологические отверстия, они должны быть не потемневшими;
• плохой контакт управляющего провода может привести к выходу из строя реле-регулятора;
• для предотвращения перезаряда аккумулятора и выхода из строя электронных систем автомобиля периодически проверяйте напряжение на аккумуляторе при заведенном двигателе (напряжение заряда).

И пусть ваш генератор прослужит дольше!

Видео — как проверить регулятор напряжения генератора VALEO в автомобилях РЕНО:

Может заинтересовать:

Выбрать видеорегистратор: незаменимый гаджет для водителя

Сканер для самостоятельной диагностики автомобиля

Подобрать любую автохимию для вашего авто

Некоторые водители предпочитают видеорегистратор в виде зеркала

Устройство генератора

Элементы источника переменного тока спрятаны в одном корпусе, который также является основой для статорной обмотки.

В процессе изготовления кожуха применяются легкие сплавы (чаще всего алюминия и дюрали), а для охлаждения предусмотрены отверстия, обеспечивающие своевременный отвод тепла от обмотки.

В передней и задней части кожуха предусмотрены подшипники, к которым и крепится ротор — главный элемент источника питания.

В кожухе помещаются почти все элементы устройства. При этом сам корпус состоит из двух крышек, расположенных с левой и с правой стороны — около приводного вала и контрольных колец соответственно.

Две крышки объединяются между собой с помощью специальных болтов, изготовленных из алюминиевого сплава. Этот металл отличается незначительной массой и способностью рассеивать тепло.

Не менее важную роль играет щеточный узел, передающий напряжение на контактные кольца и обеспечивающий работу узла.

Изделие состоит из пары графитных щеток, двух пружин и щеткодержателя.

Также уделим внимание элементам, расположенным внутри кожуха:

• Ротор — стальной элемент, имеющий одну обмотку и, по сути, представляющий собой электромагнит. Ротор находится на валу, а сверху обмотки установлены втулки клювообразной формы. Ток подается с помощью медных колец, которые расположены на валу и объединены с обмоткой через специальные щетки.
• Обмотка — устройство, изготовленное из медной проволоки и закрепленное в пазы сердечника. Сам сердечник выполнен в форме окружности и изготавливается с применением специального материала, обладающего улучшенными магнитными качествами. В электротехнике металл носит название «трансформаторное железо». У статора есть три обмотки, связанные между собой и объединенные в звезду или треугольник. В точке объединения установлен диодный мост, обеспечивающий выпрямление напряжения. Обмотка изготовлена из специальной проволоки, имеющей двойную термоустойчивую изоляцию, покрытую специальным лаком.
• Реле-регулятор — ключевой элемент установки, обеспечивающий стабильное напряжение на выходе устройства. Монтаж регулятора может производиться в кожухе генератора или снаружи. В первом случае он находится возле графитных щеток, а во втором — там, где щетки крепятся к щеткодержателю (но в разных моделях авто монтаж может осуществляться по-разному). Ниже представлены реле-регуляторы с щеточным узлом.
• Выпрямительный мост — элемент, предназначенный для преобразования переменного тока на выходе статора в постоянное напряжение. Выпрямитель состоит из трех пар диодов, которые установлены на токопроводящем основании и попарно объединяются друг с дружкой. В среде автовладельцев и мастеров СТО диодный мост часто называется «подковой» из-за схожести с этим предметом.

Проверка отдельного регулятора

Проверка регулятора напряжения у генератора Г-222: 1 — аккумуляторная батарея; 2 — регулятор напряжения; 3 — контрольная лампа.

Как правило, отдельные регуляторы напряжения устанавливали на старые машины, включая отечественные ВАЗы. Но некоторые производители продолжают так поступать до сих пор. Процесс проверки аналогичен. Для этого нужно иметь блок питания с регулятором значения напряжения, лампочку на 12 В, мультиметр и непосредственно проверяемый регулятор.

Для проверки нужно собрать схему, приведенную на рисунке. Сам же процесс аналогичен приведенному выше. В нормальном состоянии (при напряжении в 12 В) лампочка светится. При увеличении значения напряжения до 14,5 В она тухнет, а при понижении — светится вновь. Если в процессе лампа светится или тухнет при других значениях — значит, регулятор вышел из строя.

Проверка реле типа 591.3702-01

Схема проверки реле типа 591.3702-01

Также до сих пор можно встретить регулятор напряжения типа 591.3702-01, который устанавливали еще на заднеприводные ВАЗы (начиная от ВАЗ 2101 и заканчивая ВАЗ 2107), ГАЗ и Москвичи. Аппарат крепится отдельно, и устанавливается на кузове. В целом же проверка аналогична описанному выше, однако отличия состоят в используемых при этом контактах.

В частности, на нем есть два основных контакта — «67» и «15». Первый из них — это минус, а второй — плюс. Соответственно, для проверки необходимо собрать схему, приведенную на рисунке. Принцип проверки остается прежним. В нормальном состоянии, при напряжении в 12 В лампочка светится, а при повышении соответствующего значения до 14,5 В — тухнет. При возвращении значения в исходное значение лампочка загорается вновь.

Классическим регулятором такого типа является аппарат марки РР-380, устанавливаемый на машины ВАЗ 2101 и ВАЗ 2102. Приводим справочные данные, касающиеся этого регулятора.

Регулируемое напряжение при температуре регулятора и окружающей среды (50±3)° С, В:
на первой ступени	не более 0,7
на второй ступени	14,2 ± 0,3
Сопротивление между штекером «15» и массой, Ом	17,7 ± 2
Сопротивление между штекером «15» и штекером «67» при разомкнутых контактах, Ом	5,65 ± 0,3
Воздушный зазор между якорем и сердечником, мм	1,4 ± 0,07
Расстояние между контактами второй ступени, мм	0,45 ± 0,1

Проверка трехуровневого реле

Регулируемый источник питания

Некоторые автовладельцы устанавливают на свои машины вместо стандартных “шоколадок” трехуровневые реле, которые являются технологически более продвинутыми. Их отличием является наличие трех уровней напряжения, при котором происходит отсечка питания аккумулятора (например, 13,7 В, 14,2 В и 14,7 В). Соответствующий уровень можно выставить вручную, воспользовавшись специальным регулятором.

Такие реле являются более надежными и позволяют гибко регулировать уровень напряжения отсечки. Что касается проверки такого регулятора, то она полностью аналогична описанным выше процедурам. Только при этом не забудьте про значение, которое выставлено на реле, и соответственно, проверяйте его по мультиметру.

Проверка генератора

Существует один метод, с помощью которого можно проверить работоспособность генератора автомобиля, оборудованного реле регулятора 591.3702-01 с элементами диагностики. Он заключается в следующем:

• отключить провода, которые шли к контактам 67 и 15 регулятора напряжения;
• подключить к ней лампочку (исключив из схемы регулятор);
• снять с плюсовой клеммы аккумуляторной батареи провод.

В случае, если в результате этих действий двигатель не заглох — значит, можно утверждать, что генератор автомобиля в порядке. В противном случае — неисправен и нуждается в проверке и замене.

Устройство генератора

Устройство автомобильного генератора подразумевает наличие собственного выпрямителя и регулирующей схемы. Генерирующая часть генератора с помощью неподвижной обмотки (статора) вырабатывает трёхфазный переменный ток, который далее выпрямляется серией из шести больших диодов и уже постоянный ток заряжает аккумулятор. Переменный ток индуцируется вращающимся магнитным полем обмотки (вокруг обмотки возбуждения или ротора). Далее ток через щётки и кольца скольжения подаётся на электронную схему.

Устройство генератора: 1.Гайка. 2.Шайба. 3.Шкив. 4.Передняя крышка. 5.Дистанционное кольцо. 6.Ротор. 7.Статор. 8.Задняя крышка. 9.Кожух. 10.Прокладка. 11.Защитная втулка. 12.Выпрямительный блок с конденсатором. 13.Щеткодержатель с регулятором напряжения.

Располагается генератор в передней части двигателя автомобиля и запускается с помощью коленчатого вала. Схема подключения и принцип работы генератора автомобиля одинаковый для любых автомобилей. Есть конечно некоторые отличия, но они, как правило, связаны с качеством изготовленного товара, мощностью и компоновкой узлов в моторе. Во всех современных автомобилях устанавливают генераторные установки переменного тока, которые включают не только сам генератор, но и регулятор напряжения. Регулятор равносильно распределяет силу тока в обмотке возбуждения, именно за счет этого и происходит колебание мощности самой генераторной установки в тот момент, когда напряжение на силовых клеммах выхода остается неизменным.

Новые автомобили чаще всего оборудованы электронным блоком на регуляторе напряжения, поэтому бортовой компьютер может контролировать величину нагрузки на генераторную установку. В свою очередь на гибридных автомобилях генератор выполняет работу стартер-генератора, аналогичная схема используется и в других конструкциях системы стоп-старт.

Принцип работы генератора авто

Схема подключения генератора ВАЗ 2110-2115

Схема подключения генератора переменного тока включает такие составляющие:

1. Аккумулятор.
2. Генератор.
3. Блок предохранителя.
4. Ключ зажигания.
5. Приборная панель.
6. Выпрямительный блок и добавочные диоды.

Принцип работы достаточно простой, при включении зажигания плюс через замок зажигания идет через блок предохранителей, лампочку, диодный мост и выходит через резистор на минус. Когда лампочка на приборной панели загорелась, далее плюс идет на генератор (на обмотку возбуждения), далее в процессе запуска двигателя шкив начинает вращаться, также вращается якорь, за счет электромагнитной индукции вырабатывается электродвижущая сила и появляется переменный ток.

Наиболее опасным для генератора является замыкание пластин теплоотводов, соединенных с «массой» и выводом “+” генератора случайно попавшими между ними металлическими предметами или проводящими мостиками, образованными загрязнением.

Далее в выпрямительный блок через синусоиду в левое плечо диод пропускает плюс, а в правое минус. Добавочные диоды на лампочку отсекают минусы и получаются только плюсы, далее он идет на узел приборной панели, а диод, который там стоит он пропускает только минус, в итоге лампочка гаснет и плюс тогда идет через резистор и выходит на минус.

Принцип работы автомобильного генератора постоянного, можно объяснить так: через обмотку возбуждения начинает течь небольшой постоянный ток, который регулируется управляющим блоком и поддерживается им на уровне чуть больше 14 В. Большинство генераторов в автомобиле способны вырабатывать как минимум 45 ампер. Генератор работает на 3000 оборотах в минуту и выше — если посмотреть на соотношение размеров ремней вентиляторов для шкивов, то оно по отношению к частоте двигателя составит два или три к одному.

Во избежание этого пластины и другие части выпрямителя генераторов частично или полностью покрывают изоляционным слоем. В монолитную конструкцию выпрямительного блока теплоотводы объединяются в основном монтажными платами из изоляционного материала, армированными соединительными шинками.

Далее рассмотрим схему подключения автомобильного генератора на примере автомобиля ВАЗ-2107.

ШИ-стабилизатор

Широтно-импульсные стабилизаторы характеризуются более стабильной работой, то есть в сеть автомобиля подается почти постоянное напряжение, а небольшие отклонения в пределах нормы носят плавный характер. В схеме устройства использованы те же детали, что и в оригинале, но в то же время включена микросхема К561ТЛ1. Это позволило собрать мультивибратор и формирователь коротких импульсов на 1-м узле. Также упрощен узел управления выходным ключом за счет применения полевого транзистора, повышенной мощности.

Основные узлы:

Цикл работы стабилизатора

С включением зажигания на выходе триггера DD1.1 появляется низкий логический уровень. В следствии, этого током зарядки конденсатора СЗ открывается транзистор VT1. Он в свою очередь начинает подавать на входы элемента DD1.2 высокий уровень, единовременно разряжая конденсатор С4. С появлением на выходе низкого уровня DD1.2 открывает полевой транзистор VT3. Ток с вывода стабилизатора протекает обмотку возбуждения генератора.

После прекращения импульса на выходе DD1.1 образуется высокий уровень и транзистор VT1 закрывается. Происходит зарядка конденсатора С4 током, проходящим через резистор R5 от генератора, который управляется транзистором VT2. В то время как напряжение на конденсаторе С4 опуститься до нижнего предела переключения триггера DD1.2, он переключится. На его выходе возникнет высокий уровень, который закроет транзистор VT3. В целях защиты входных цепей микросхемы DD1 напряжение конденсатора С4 ограничивается диодом VD4, что при его последующей зарядке не приведет к переключению DD1.2. Когда же на выходе генератора снова формируется импульс низкого уровня, процесс начинает повторяться.

Таким образом, стабилизация осуществляется длительностью включенного состояния полевого транзистора, а процессом управляет измерительное устройство, а также генератор тока. Когда возрастает напряжение на выводе генератора нарастает ток коллектора транзистора VT2. При увеличении ампеража конденсатор С4 начинает заряжаться быстрее и продолжительность включенного состояния транзистора VT3 уменьшается. В следствии ток, который протекает через обмотку возбуждения генератора уменьшается и, конечно же, уменьшается выходное напряжение генератора.

При понижении напряжения на выводе от генератора ток на коллекторе транзистора VT2 снижается. В результате время зарядки конденсатора С4 возрастает. Это приводит к более длительному периоду включенности транзистора VT3 и ток, который протекает через обмотку возбуждения генератора, возрастает. Выходное напряжение генератора также увеличивается.

Широтно-импульсный стабилизатор своими руками

Хотя эффективность представленного реле и его серийного производства устройство трудно найти в продаже. К тому же узнать о нем что-либо у продавцов консультантов не всегда удается. Поэтому если есть опыт в радиотехнике, реле регулятор напряжения генератора можно собрать своими руками.

Для приведенной выше принципиальной схемы можно применить следующие элементы и их альтернативные замены.

Возможные проблемы

Аккумулятор автомобиля не заряжается от генератора, хотя машина используется регулярно? Поводов для этого немало. Рассмотрим подробнее те из них, с которыми наиболее часто сталкиваются автомобилисты.

Генератор работает, но не заряжает аккумулятор

Значок аккумулятора, светящийся красным цветом на приборной доске при движении автомобиля, сигнализирует о том, что из-за стечения каких-то обстоятельств АКБ перестала получать энергию от генерирующего устройства. То есть генератор работает, но почему-то не заряжает аккумулятор. Первопричина может прятаться как в самом генерирующем устройстве, так и в АКБ. Изначально следует определить повод для утечки тока, а вдобавок измерить напряжение на клеммах, проверить уровень и плотность электролита, что в большинстве своём позволит установить виновника неисправности. Обычно причина заключается в следующем:

1. Сгоревший предохранитель. Когда это происходит в цепи АКБ, то зарядка не пойдёт непосредственно на батарею, остальные электропотребители авто будут действовать в штатном режиме. Кроме того, вольтметр покажет наличие напряжения в бортовой сети.
2. Обрыв ремня генератора или ослабление его натяжки. В такой ситуации под нагрузкой генерирующее устройство будет «пробуксовывать»: ремень проскальзывает на шкиве, издавая свистящие звуки. При включении фар индикатор на панели, сигнализирующий о разряде аккумулятора, будет гореть. Устраняют причину неисправности заменой ремня, отрегулировав его натяжку.
3. Повреждение контактов или проводки. Окислившиеся контактные клеммы АКБ способствуют утечке тока и не позволяют принимать заряд от генератора. Состояние контактов следует проверить не только на самой батарее, но и на генерирующем устройстве, а также на массе автомобиля. Окись удаляют путём чистки или специальным смазывающим составом. Генератор связан с аккумулятором напрямую толстым проводом. При его повреждении или наличии заводских дефектов заряд на батарею поступать не будет.

«Прыгает» зарядка

Иногда величина тока зарядки генератора может колебаться в широком диапазоне. Это отражается не только на полноценном поступлении энергии к АКБ, но и на других потребителях: тусклый свет фар, мигает лампочка освещения салона, магнитола работает с перебоями. Основные причины нестабильности величины поступающей зарядки:

1. Регулятор генератора неисправен. Прибор, представляющий собой реле, должен обеспечить величину напряжения бортовой сети в допустимых пределах независимо от нагрузки, температурного режима, частоты вращения вала. Устройство датчика – это не что иное, как обычная электронная схема, имеющая выходы к графитным щеткам. Причиной неисправности оборудования может послужить:
   • слабый контакт между проводами или обрыв в электрической цепи;
2. некорректная регулировка;
3. замыкание между контактами;
4. спекание контактов, поломка пружины якоря. Повреждения прибора обычно проявляются в регулярном недостатке заряда аккумулятора или, наоборот, его переизбытке. Проверить устройство на работоспособность можно, используя тестер, переведённый в режим вольтметра.
5. Выход из строя диодного моста. Конструктивный элемент генератора выполняет функции коллектора, придя ему на смену. Мостовая схема необходима для выравнивания пульсаций переменного тока и преобразования его в постоянный. Основные факторы, приводящие к поломке:
   • неполадки с АКБ – низкая плотность электролита или замыкание между собой его банок;
6. неверно выполненное «прикуривание» от другого авто;
7. грязь или влага, проникшие внутрь корпуса генератора.

Признаки неисправности:

• мгновенная разрядка полностью заряженного аккумулятора;
• появление свистящих звуков из-под капота при запуске двигателя или во время движения;
• на табло высвечивается неисправность рулевого управления, перестаёт действовать усилитель руля;
• быстро тускнеют фары при движении;
• выключаются автомагнитола и кондиционер.

Кроме того, есть несколько ситуаций, когда АКБ будет разряжаться интенсивно, но это не связано с неисправностями в системе генератор – аккумулятор:

1. Срок эксплуатации батареи, установленный заводом-изготовителем, подходит к концу.
2. Редкие поездки на небольшие расстояния при полной электронагрузке – включено максимальное количество потребителей: фары, магнитола, кондиционер и так далее.
3. Простаивание в многочасовых пробках при работающем двигателе.

Мощность автогенератора

Если включить все энергоемкие приборы в автомобиле, то генератор может не справляться с нагрузкой и часть энергии будет отдавать аккумулятор.

Чтобы рассчитать мощность генератора достаточно воспользоваться простой формулой из школьного курса P = I * U, где Р – мощность, I – сила тока, U – напряжение.

Мы узнали, что напряжение на выходе генератора должно быть в районе 13,5В – 14,2В. Сила тока у разных моделей может отличаться. В среднем это от 80А до 140А. Возьмем среднее значение в 100А.

По формуле получаем 13,5В*100А = 1 350 Вт или 1,35 КВт. Это и есть мощность генератора, которая измеряется в Ваттах. Нужно также учитывать, что это максимальное значение, которое достигается при определенных оборотах двигателя, как правило, от 3000 об/мин и выше. На холостом ходе выдаваемая мощность равняется 75% от максимально возможной. Считается, что для автомобиля хватает 80А. Если применить более мощный автогенератор, то бортовая сеть может не справиться с нагрузкой. Нужно это учитывать. Большая мощность не всегда идет на пользу.