Jokaisessa nykyaikaisessa ajoneuvossa on kehitetty sähköverkko, jonka jännite stabiloidaan erityisellä yksiköllä - rele-säätimellä.Lue artikkelista kaikki rele-säätimistä, niiden olemassa olevista tyypeistä, suunnittelusta ja toiminnasta sekä näiden osien valinnasta ja vaihtamisesta.
Mikä on jännitteensäätimen rele?
Jännitesäätimen rele (jännitteensäädin) on osa ajoneuvon sähköjärjestelmää;Mekaaninen, sähkömekaaninen tai elektroninen laite, joka tukee ajoneuvon virtalähteen jännitettä tietyissä rajoissa.
Ajoneuvojen sähköjärjestelmä on rakennettu siten, että kun voimayksikkö pysäytetään, akku (akku) toimii virtalähteenä ja kun se käynnistetään, generaattori muuntaa osan moottorin tehosta sähköksi.Generaattorilla on kuitenkin merkittävä haittapuoli - sen tuottaman virran jännite riippuu kampiakselin nopeudesta sekä kuorman kuluttamasta virrasta ja ympäristön lämpötilasta.Tämän haitan poistamiseksi käytetään apulaitetta - rele-säädintä tai yksinkertaisesti jännitteensäädintä.
Jännitteensäädin ratkaisee useita ongelmia:
● Jännitteen stabilointi - junaverkon jännitteen ylläpitäminen määritetyissä rajoissa (12-14 tai 24-28 volttia sallituilla poikkeamilla);
● Akun suojaus purkautumiselta generaattoripiirien kautta, kun moottori on sammutettu;
● Tietyntyyppiset säätimet - käynnistimen automaattinen sammutus, kun moottori käynnistetään onnistuneesti;
● Tietyntyyppiset säätimet - generaattorin automaattinen kytkeminen ja irrottaminen akusta sen lataamiseksi;
● Tietyntyyppiset säätimet - junaverkon jännitteen muuttaminen vallitsevien ilmasto-olosuhteiden mukaan (sähköjärjestelmän siirto kesä- ja talvikäyttöön).
Kaikki ajoneuvot, traktorit ja erilaiset koneet on varustettu rele-säätimillä.Tämän laitteen toimintahäiriö häiritsee koko sähköjärjestelmän toimintaa, mikä voi joissain tapauksissa johtaa sähkölaitteiden rikkoutumiseen ja tulipaloihin.Siksi viallinen säädin on vaihdettava mahdollisimman pian, ja uuden osan oikean valinnan kannalta on välttämätöntä ymmärtää säätimien olemassa olevat tyypit, rakenne ja toimintaperiaate.
Rele-säätimen tyypit, rakenne ja toimintaperiaate
Nykyään rele-säätimiä on useita, mutta niiden toiminta perustuu samoihin periaatteisiin.Mikä tahansa säädin sisältää kolme toisiinsa liittyvää elementtiä:
- Mittaus (herkkä) elementti;
- Vertailu (ohjaus) elementti;
- Sääntelyelementti.
Säädin on kytketty generaattorin (OVG) kenttäkäämiin mittaamalla ja muuttamalla sen virranvoimakkuutta - tämä varmistaa jännitteen stabiloinnin.Yleensä tämä järjestelmä toimii seuraavasti.Jännitteenjakajan pohjalta rakennettu mittauselementti tarkkailee jatkuvasti OVG:n virranvoimakkuutta ja muuntaa sen vertailu- (ohjaus)elementtiin tulevaksi signaaliksi.Tässä signaalia verrataan standardiin - jännitearvoon, jonka normaalisti pitäisi toimia auton sähköjärjestelmässä.Referenssielementti voidaan rakentaa värähtelyreleiden ja zener-diodien pohjalta.Jos mittauselementistä tuleva signaali vastaa ohjearvoa (sallitulla poikkeamalla), säädin ei ole aktiivinen.Jos tuleva signaali poikkeaa referenssisignaalista suuntaan tai toiseen, niin vertailuelementti generoi ohjaussignaalin, joka tulee releille, transistoreille tai muille elementeille rakennettuun säätöelementtiin.Säätöelementti muuttaa OVG:n virtaa, mikä saavuttaa generaattorin ulostulon jännitteen palautuksen vaadituille rajoihin.
Jännitteensäätimen lohkokaavio
Kuten jo todettiin, säädinyksiköt on rakennettu eri elementtipohjalle, jonka perusteella laitteet jaetaan useisiin tyyppeihin:
● Tärinä;
● Yhteys-transistori;
● Elektroninen transistori (kontaktiton);
● Integral (transistori, valmistettu integroidulla tekniikalla).
Tärinärele-säätimen kaavio
Historiallisesti ensimmäisinä ilmestyivät tärinälaitteet, joita itse asiassa kutsutaan rele-säätimiksi.Tällaisessa laitteessa kaikki kolme yksikköä voidaan yhdistää yhteen malliin - sähkömagneettiseen releeseen, jossa on normaalisti suljetut koskettimet, vaikka mittauselementti voidaan valmistaa vastusten jakajana.Paluujousen jännitysvoima toimii viitearvona releessä.Yleensä rele-säädin toimii yksinkertaisesti.Kun OVG:n virta on alhainen tai generaattorin lähdössä on matala jännite (säätimen kytkentätavasta riippuen), rele ei toimi ja virta kulkee vapaasti suljettujen koskettimien läpi - tämä johtaa jännitteen nousuun.Kun jännite nousee, rele laukeaa, jännite piirissä laskee ja rele vapautuu, jännite nousee jälleen ja rele laukeaa uudelleen - näin rele kytkeytyy värähtelytilaan.Kun generaattorin jännite muuttuu suuntaan tai toiseen, releen värähtelytaajuus muuttuu, mikä varmistaa jännitteen stabiloinnin.
Tällä hetkellä ajoneuvoissa ei enää käytetä tärinäreleitä, joilla on alhainen hyötysuhde ja riittämätön luotettavuus.Aikoinaan ne syrjäytettiin kosketintransistorisäätimillä, joissa vertailu-/ohjauselementtinä käytetään värähtelyrelettä ja säätöelementtinä avaintilassa toimivaa transistoria.Tässä transistorilla on relekoskettimien rooli, joten yleensä tällaisen säätimen toiminta on samanlainen kuin edellä kuvattu.Nykyään tämän tyyppiset säätimet korvataan käytännössä erityyppisillä kontaktittomilla transistoreilla.
Kontaktittomissa transistorisäätimissä rele korvataan yksinkertaisemmalla puolijohdelaitteella - zener-diodilla.Viitearvona käytetään zener-diodin stabilointijännitettä ja ohjauselementti on rakennettu transistorien pohjalta.Pienellä jännitteellä zener-diodi ja transistorit ovat sellaisessa tilassa, että suurin virta syötetään OVG:hen, mikä johtaa jännitteen nousuun.Kun vaadittu jännitetaso saavutetaan, zener-diodi ja transistorit siirtyvät toiseen tilaan ja alkavat toimia värähtelevässä tilassa, mikä, kuten tavanomaisen releen tapauksessa, tarjoaa jännitteen stabiloinnin.
Nykyaikaiset elektroniset säätimet on rakennettu transistoreille ja niissä voi olla pulssinleveysmodulaattori (PWM), jonka kautta piirin kytkentätaajuus asetetaan ja laite voidaan liittää yleiseen autojen ohjausjärjestelmään.
Kosketuksettomat transistorisäätimet voidaan suorittaa erillisillä elementeillä ja integroidulla tekniikalla.Ensimmäisessä tapauksessa käytetään tavanomaisia elektronisia komponentteja (zener-diodit, transistorit, vastukset jne.), toisessa tapauksessa koko yksikkö kootaan yhdelle sirulle tai kompaktille yhdistelmällä täytettyjen kompaktien radiokomponenttien lohkolle.
Tarkastetussa mallissa on yksinkertaisimmat rele-säätimet, todellisuudessa käytetään monimutkaisempia laitteita, joissa on erilaisia apuyksiköitä - käynnistimen ohjaus, akun purkamisen estäminen kenttäkäämin kautta, toimintatilan korjaaminen lämpötilasta riippuen, piirin suojaus, itsediagnoosi ja muut. .Monissa traktoreiden ja kuorma-autojen rele-säätimissä on myös mahdollista säätää stabilointijännitettä manuaalisesti.Tämä säätö suoritetaan säädettävällä vastuksella (värähtelylaitteissa - jousella) kotelon ulkopuolelle sijoitetun vivun tai kahvan avulla.
Säätimet valmistetaan pienten lohkojen muodossa, jotka on asennettu suoraan generaattoriin tai sopivaan paikkaan ajoneuvossa.Laite voidaan kytkeä OVG:hen ja/tai generaattorin lähtöön tai sisäisen virtalähteen osaan, jossa tarvitaan stabiloitua jännitettä.Tässä tapauksessa OVG:n yksi liitin on kytkettävä sisäiseen virtalähteeseen "+" tai "-".
Jännitteensäätimen releet asennetaan generaattorin ulkopuolelle
Jännitteensäätimen releiden valintaan, diagnostiikkaan ja vaihtoon liittyviä kysymyksiä
Rele-säätimissä voi esiintyä erilaisia toimintahäiriöitä, jotka useimmissa tapauksissa ilmenevät akun latausvirran puuttumisesta ja päinvastoin akun liiallisesta latausvirrasta.Yksinkertaisin säätimen tarkistus voidaan suorittaa volttimittarilla - käynnistä vain moottori ja anna sen käydä 10-15 rpm:n taajuudella ja ajovalojen ollessa päällä 2500-3000 minuuttia.Mittaa sitten akun napojen jännite vähentämättä nopeutta ja sammuttamatta ajovaloja - sen tulisi olla 14,1-14,3 volttia (24 voltin kaksi kertaa korkeammalle).Jos jännite on paljon pienempi tai korkeampi, tämä on tilaisuus tarkistaa generaattori, ja jos se on kunnossa, vaihda säädin.
Rele-säädin, joka on samantyyppinen ja -malli kuin aiemmin asennettu, tulee ottaa vaihtoon.Erityisen tärkeää on kiinnittää huomiota säätimen kytkentäjärjestykseen junaverkkoon (joihin generaattorin ja muiden elementtien liittimet), sekä syöttöjännitteeseen ja virtoihin.Osan vaihto tulee suorittaa ohjeiden mukaan, töitä saa tehdä vain moottorin ollessa sammutettuna ja napa irrotettuna akusta.Jos kaikkia suosituksia noudatetaan ja säädin on valittu oikein, se alkaa toimia välittömästi ja varmistaa sähköjärjestelmän normaalin toiminnan.
Postitusaika: 13.7.2023