Генератор с интегральным регулятором

Способы проверки на автомобилях

Иногда генератор выходит из строя на автомобиле, мотоцикле и других видах транспорта. Существуют такие варианты решения проблемы: ремонт в сервисном центре, покупка нового или ремонт своими силами. Кроме того, непосредственно при покупке нужно проверить зарядку генератора аккумуляторной батареи. Если батарея новая, то при неудачных попытках ее заряда возможен выход последней из строя. Первые два варианта требуют вложения денежных средств, хотя многие автолюбители предпочитают решать проблему самостоятельно. Для устранения основных неисправностей нужно знать типичные поломки:

1. Заклинивание подшипников.
2. Сгорание обмоток.
3. Неисправность щеток.
4. Выход из строя реле, которое применяется в регуляторе U.

При заклинивании подшипников происходит заклинивание ротора и для устранения этой проблемы нужно разобрать и смазать подшипники. Кроме того, если они пришли в негодность, то нужно заменить их другими.

При сгорании обмоток роторной и статорной катушек ее нужно прозвонить тестером на предмет короткозамкнутых витков, а при необходимости — перемотать. Как правило, щетки подлежат замене, но бывают случаи ослабления пружин, необходимых для амортизации вращения вала и щеточного узла. Пружины нужно в этом случае тоже заменить. Реле регулятора U отвечает за зарядку батареи от ЭГ и при выходе его из строя АКБ не заряжается вообще.

В основном происходят неполадки электрического плана и проверить генератор на машине, не снимая его, достаточно просто. Существует 2 способа проверки: прозвонить генератор мультиметром и проверка работы генератора на автомобиле под нагрузкой.

Проверить генератор автомобиля в домашних условиях при помощи мультиметра можно условно разделить на несколько этапов:

1. Замерить U на клемах АКБ при неработающем двигателе внутреннего сгорания (ДВЗ). U должно быть в пределах: 12,6-12,8 В.
2. Запустить авто и произвести измерение при работающем ЭГ. Он должен выдавать U от 13,8 до 15 В.
3. Подключить максимальную нагрузку и измерить U на ЭГ. Идеальным вариантом будут показатели более 13,8 В. Если по каким-то причинам U меньше нужного значения, то следует проверить ЭГ на предмет его работоспособности.

Для проверки нужно точно знать модель и параметры ЭГ: U, I, сопротивление обмоток (R). Его (ЭГ) нужно отсоединить от проводки авто и начинать прозванивать при помощи мультиметра, а затем сравнить показатели с необходимыми.

Второй способ является простым и дает результат не хуже первого. Основные шаги проверки генератора для ВАЗ (хотя этим способом можно проверять ЭГ для любого вида транспорта):

1. Запустить двигатель и включить электрооборудование, например, фары (нагрузка должна быть незначительной).
2. При работающем ДВЗ снять при помощи ключа минусовую клемму, идущую на аккумулятор.
3. Если при этих манипуляциях электрооборудование работает нормально, то генератор исправен.
4. Иначе, необходимо прозванивать его и при возможности заменить (если поломка окажется серьезной).

Таким образом, нет необходимости идти в сервисный центр для ремонта автомобильного ЭГ или покупать новый. Прежде всего нужно разобраться с неисправностью, ведь в большинстве случаев она оказывается достаточно примитивной и легко устраняется даже неопытным автолюбителем.

Originally posted 2018-07-04 08:19:21.

Тонкости крепления

Фиксация генераторной установки производится при помощи специального кронштейна и болтового соединения.

Сам узел крепится в передней части двигателя, благодаря специальным лапам и проушинам.

Если на автомобильном генераторе предусмотрены специальные лапы, последние находятся на крышках мотора.

В случае применения только одной фиксирующей лапы, последняя ставится только на передней крышке.

В лапе, установленной в задней части, как правило, предусмотрено отверстие с установленной в нем дистанционной втулкой.

Задача последней заключается в устранении зазора, созданного между упором и креплением.

Крепление генератора Audi A8.

А так агрегат крепиться на ВАЗ 21124.

Устройство и принцип работы

Как известно, основное предназначение генераторного устройства заключается в преобразовании механической энергии в электрическую. Благодаря этому узел восстанавливает емкость аккумуляторной батареи, а также позволяет питать все электрооборудование в автомобиле. Генераторное устройство находится в передней части силового агрегата и приводится в движение коленвалом.

Подробнее об основных элементах и принципе действия:

1. Роторный механизм. Этот элемент представляет собой вал с установленной обмоткой возбуждения. Обе половины данной обмотки находятся в противоположных полюсных половинах узла. Роторный механизм приводится в движение благодаря ременной передаче привода.
2. Контактные кольца используются для запитки обмотки.
3. Статорный механизм — состоит из обмотки и сердечника. Этот элемент предназначен для выработки тока переменного значения. Выработанный механизмом ток через кольца подается дальше по электроцепи.
4. Для того, чтобы выработанный ток возбуждения успешно попал на кольца, используются щетки. Эти элементы, как показывает практика, зачастую выходят из строя по причине износа.
5. Выпрямительный блок. Этот компонент предназначен для преобразования переменного напряжения. Конструктивно данное устройство состоит из пластин с установленными диодными элементами. В зависимости от распиновки агрегата, схема подключения автомобильного генераторного устройства может включать в себя отдельную пару диодов обмотки. В данном случае напряжение не сможет проходить через аккумуляторную батарею при заглушенном моторе.
6. Реле регулятора. Этот элемент предназначен для поддержания определенного уровня напряжения в бортовой сети в нормированных пределах. Реле регулятора напрямую влияет на частоту, а также продолжительность сигналов тока. Непосредственно сам регулятор конструктивно включает в себя контроллеры, а также исполнительные компоненты. Их назначение заключается в определении времени, на протяжении которого обмотка должна быть подключена к сети. Если реле регулятора по каким-то причинам выходит из строя, пропадает стабилизация поступающего напряжения на аккумуляторную батарею.
7. Корпус устройства, в котором расположены основные детали и компоненты агрегата. Сам корпус обычно выполнен из алюминия, поэтому его вес относительно небольшой. Корпус установки позволяет оперативно рассеять тепло, в результате чего температурный режим не доходит до критической отметки. Также корпус является немагнитным (автор видео о принципе действия устройства — Михаил Нестеров).

Особенности проверки

Нужно знать, как проверить работу генератора на автомобиле правильно, иначе можно столкнуться с тем, что исправная деталь будет полностью выведена из строя. Соблюдая всего несколько простых правил, можно избежать непредвиденной поломки.

1. Проверка должна осуществляться при помощи мультиметра.
2. При диагностике состояния вентилей ток должен иметь напряжение не выше 12 В.
3. При необходимости замены проводки нужно подобрать провода идентичного сечения с исходными.
4. Прежде, чем приступить к проверке генератора, нужно убедиться в правильности подключения всех креплений и в качестве натяжения ремня (читайте подробнее о натяжном ролике ремня генератора). При необходимости соединения доводятся до работоспособного состояния, а ремень подтягивается либо ослабляется.

Главным условием, при котором возможна проверка генератора в домашних условиях, является сохранение его работоспособного состояния. Если прибор находится в разобранном состоянии либо получил повреждения, которые мешают ему функционировать, то диагностика не позволит выяснить пригодность аппарата для дальнейшей работы.

Возможно, вас также заинтересует статья нашего специалиста, посвящённая тому, как снять генератор на ВАЗ-2114.

Существует список действий, которые категорически нельзя выполнять при проверке:

проверка работоспособности не должна выполняться при помощи короткого замыкания или другими словами «на искру»; соединять клеммы разных конфигураций между собой, а также подключать клемму 30 или В+ к массе; диагностика и работа генератора не должна начинаться без подключения потребителей

Особенно важно соблюдать этот пункт при отсоединённой аккумуляторной батарее;

Как проверить генератор на работоспособность в домашних условиях

Существует два основных метода проверки. Один из них, хоть и очень старый, но достоверно позволяет понять работоспособность прибора. Второй работает более тонко и способен реагировать на мелкие недостатки системы. При помощи второго метода можно выявить малейшие отклонения в работе каждого элемента.

Источник



Усовершенствование стабилизаторов Я112, Я120

Электронные самоделки в помощь автолюбителю

В. ДОБРОЛЮБОВ, г. Королев Московской обл Радио, 2000 год, №2

Во всех отечественных автомобилях в качестве регулятора напряжения генератора используются стабилизаторы типа Я112, Я120 (так называемые «шоколадки»).

И их главным недостатком является то, что они не обеспечивают необходимой температурной зависимости бортового напряжения .

На рис. 1 показана типовая схема традиционно построенного порогового узла стабилизатора напряжения. Закон изменения стабилизируемого напряжения здесь в основном определяет кремниевый стабилитрон VD1, а он ни по значению, ни по знаку температурного коэффициента напряжения стабилизации не соответствует решению задачи.

Это приводит к тому, что летом кипит электролит в аккумуляторной батарее, а в хоподное время года она остается недозаряженной.

Предлагаю пороговый узел стабилизатора напряжения построить несколько иначе (рис. 2). В этом варианте пороговым элементом по-прежнему служит транзистор VT1, а стабистор VD1 работает в стандартном режиме, обеспечиваемом резистором R4. Легко видеть, что ток через стабистор мало зависит от тока базы транзистора.

При напряжении Uпит. меньшем установленного, транзистор закрыт падением напряжения на стабисторе Когда напряжение Uпит, увеличиваясь, достигнет установленного значения, напряжение на базе станет достаточным для открывания транзистора.

С описанным вариантом порогового узла был изготовлен и опробован образец бортового стабилизатора напряжения для легкового автомобиля. Схема устройства показана на рис. 3. Стабилизатор был установлен на генератор 29.3701 взамен демонтированного R112.

Пока бортовое напряжение мало, транзистор VT1 закрыт, а VT2 — открыт. Через обмотку возбуждения генератора течет ток. поэтому напряжение Uпит, увеличивается. Как только оно превысит пороговый уровень, транзистор VТ1 откроется, а VT2 закроется — напряжение начинает уменьшаться до момента закрывания транзистора VТ1.

Необходимый для устойчивой работы стабилизатора электрический «гистерезис» по коммутации транзисторов в стабилизаторе получается автоматически из-за ненулевого сопротивления соединительных проводников. По этой причине входной делитель напряжения R1R2 не следует подключать непосредственно к выводу аккумуляторной бата реи, как это часто рекомендуют для повышения стабильности напряжения.

Диод VD2 предназначен для надежного закрывания транзистора VT2, когда транзистор VT1 открыт. Диод VDЗ гасит всплески напряжения самоиндукции обмотки возбуждения генератора при закрывании транзистора VТ2.

Стабилизатор собран на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Чертеж платы представлен на рис. 4. Транзистор КТ829А можно заменить на КТ890А.

Необходимое напряжение переключения стабилизатора устанавливают при налаживании подборкой резистора R2. Процесс налаживания многократно описан в журнале (например, в работе ), поэтому здесь опущен. С правильно отрегулированным стабилизатором при температуре +40°С напряжение, поддерживаемое генератором, равно 13,6 В. а при -20°С — 14,5 В.

Испытания показали, что нестабильность напряжения не превышала ±1.5 %. У стабилизатора с традиционным пороговым узлом этот показатель достигал ±5 %.

ЛИТЕРАТУРА 1. Ломанович В. Термокомпенсированный регулятор напряжения. — Радио, 1985. № 5. с. 24 — 27.2. Бирюков С. Простой термокомпенсированный регулятор напряжения. — Радио, 1994. № 1.с.34,35:№ 10, с. 43.3. Коробков А. Автомобильный регулятор напряжения. — Радио, 1986. № 4, с. 44,45.

От редакции. Лучших результатов в работе стабилизатора можно добиться, если обеспечить тепловой контакт транзистора VT1 и стабистора VD1с одной из боковых стенок аккумуляторной батареи.

Генераторные установки с интегральными регуляторами напряжения

КОММЕНТАРИИ — 0

В настоящее время интегральные регуляторы напряжения (Я112А, ЯП2В, Я120АТ и ЯП2Б) широко используются на автомобильных и тракторных генераторах. В них часть элементов выполнены неразъемными по методу толстопленочной технологии на теплопроводящей кера­мической пластине (блок пассивных элементов—резисторы, проводники). Вторая часть (блок мощных активных элементов — бескор­пусные кремниевые транзисторы и диод выходного каскада) напаяна на высокотеплопроводную металлизированную керамическую под­ложку.

Блок пассивных элементов смонтирован на металлическом основании, служащем минусовым выводом схемы и теплоотводом мощных активных элементов. К контактным площадкам блока пассивных элементов припаяны выводы дискретных (отдельных) элементов схемы—конденсаторов, транзисторов — и блока мощных активных элементов. Схема регулятора закрыта пластмассовой крышкой для защиты от механических повреждений. Свободное простран­ство под крышкой заполнено герметизирующим топливоводостойким компаундом. Выводы ИРН (контактные площадки) изолированно закреплены на основании и обозначены на крышке буквами «В», «В», «Ш» на одних регуляторах и «В», «Ш», «Д», «С» на других. Схема не подлежит разборке и ремонту. Работа ИРН описана ниже.

Генераторная установка 15.3701 номинальной мощностью 1000 Вт напряжением 14 В используется на тракторах Т-150К, ДТ-75С и ком­байнах, имеющих потребители повышенной мощности. Установка создана на базе генератора Г309. Она представляет собой бескон­тактную индукторную пятифазную одноименнополюсную машину с односторонним электромагнитным возбуждением, встроенным ин­тегральным регулятором напряжения Я112Б, основным и дополни­тельным выпрямителями (блоком БПВ 12-100).

Схема генераторной установки 15.3701 с ИРН Я112Б приведена на рис. 4, в. Пять фазных выводов подве­дены от углов пятиугольника к основному двухполупериодному вы­прямителю. Три фазных вывода (от двух смежных и одного несмеж­ного углов) подведены к дополнительному однополупериодному вы­прямителю для питания обмотки возбуждения. Конденсатор фильтра в этой установке подключен выводом «+» к клемме «С», а вторым — к клемме «Ш» ИРН.

Схема интегрального регулятора напряжения Я112Б состоит из ряда функциональных каскадов. Измеритель напряжения (чувстви­тельный каскад) включает в себя стабилитрон Vст с входным дели­телем напряжения на резисторах Rl, R2, Rрег. Резистор Rрег служит для настройки регулятора на требуемый уровень напряжения. В ре­гулирующий каскад включены составной транзистор V3-V2, управля­емый транзистором VI, и резисторы Re, R4, R5. В схему регулятора подключены дополнительные элементы: резистор подпитки Rп (между клеммами «Б» и «Д»), улучшающий самовозбуждение генератора, конденсатор Сф, обеспечивающий работу генераторной установки без аккумуляторной батареи (сглаживает пульсацию выпрямительного напряжения), резистор Rup с переключателем посезонной регулировки ППР —для повышения уровня регулируемого напряжения на 0,8… 1,2 В при работе зимой.

Tags: Генератор

Вперед Электромеханические реле-регуляторы напряжения

Назад Проверка интегральных регуляторов напряжения (ИРН)

Как проверить реле-регулятор на машине

Как уже было отмечено выше – проверка реле-регулятора прямо на автомобиле не дает нужной точности. Однако первичные признаки выхода из строя или нарушения нормальной работы этого узла, все же, можно выявить, не снимая его с генератора. Все, что для этого нужно – это вольтметр. В его роли может выступать как бортовой вольтметр, так и отдельно взятый прибор, например, дешевый китайский мультиметр, который сегодня на каждом углу можно купить буквально за пару долларов.

Проверяется реле-регулятор следующим образом. До запуска двигателя на клеммах аккумуляторной батареи присутствует близкое к номинальному напряжение. Если машина постояла некоторое время без дела, то вольтметр может показывать от 12В до 12,7В. Если же вы только-только заглушили двигатель, напряжение может достигать порядка 13,5В.

Далее включается зажигание. Контрольная лампа (с рисунком АКБ) на панели приборов должна засветиться, а напряжение на вольтметре – немного просесть. Это норма. Работает бензиновый насос, а также идет небольшой ток на предварительное возбуждение обмотки якоря генератора.

Запускаем двигатель. Контрольная лампа гаснет, а напряжение сразу же после выхода мотора на стабильные обороты должно установиться в пределах 14-14,5В. Далее, независимо от того, добавляем ли мы обороты, или нет – напряжение бортовой сети реле-регулятор должен поддерживать на стабильном уровне. Просадки допускаются только в случае включения серьезной нагрузки – фар, печки, музыки и прочего.

Если при повороте ключа зажигания контрольная лампа не горит, значит она перегорела. Тем не менее, если все остальное исправно – двигатель запустится, а генератор с реле-регулятором будет работать в штатном режиме.

Если после запуска двигателя контрольная лампа не гаснет – значит на контакт Б в схеме выше не идет ток с выхода генератора. Реле-регулятор в данном случае исправен – он таким способом сигнализирует, что зарядка АКБ не происходит. Более того, вся бортовая сеть питается от батареи, что чревато ее глубоким разрядом где-то в дороге.

Если напряжение на вольтметре после запуска двигателя не поднялось до указанных 14-14.5В, — это указывает на то, что, либо реле-регулятор, либо генератор – не работают. Кто именно из них – без разборки узла сказать нельзя. Мы же пока допустим, что напряжение не выходит на рабочий режим из-за реле-регулятора. Происходит это потому, что в нем произошел обрыв или выгорание элементов, а из-за этого не выполняется возбуждение якоря генератора. Последний, в свою очередь, может быть полностью исправным, но генерировать электроэнергию без якоря он не может.

Бывает и обратная ситуация – напряжение бортовой сети значительно превышает норму. Это, пожалуй, самая опасная поломка реле-регулятора, в результате которой может и аккумулятор закипеть (и даже взорваться, если повышенное напряжение не заметить сразу), и приборы погорят. Однако без демонтажа и проверки описанными далее способами определить – виноват ли в этом всем именно реле-регулятор – нельзя.

В общем и целом, чтобы проверить реле-регулятор прямо на машине, не снимая – нужен только вольтметр. Однако следует учитывать, что такая проверка не обязательно укажет на то, что сломался регулятор. Схожие симптомы могут наблюдаться и при пробое выпрямительных диодов, и при других проблемах, не относящихся к реле-регулятору.

Признаки неисправности

Так, в случае пониженного напряжения аккумуляторная батарея попросту не будет заряжаться. То есть, утром вы не сможете завести машину, возможно даже не засветятся лампы на приборной панели или неприятности возникнут во время движения. Например, тусклые фары в темное время суток, неустойчивая работа электросистемы (проблемы с электроприборами — дворниками, обогревателями, магнитолой и так далее).

В случае повышенного напряжения велика вероятность уменьшения уровня электролита в банках аккумулятора, или его выкипание. Также может появиться белый налет на корпусе АКБ. При перезарядке батарея может вести себя неадекватно.

Признаки, неисправности, ремонт генератора и регулятора напряжения

Кроме этого, еще можно выделить следующие признаки неисправности регулятора напряжения (в отдельных случаях некоторых из них могут как иметь место, так и отсутствовать, все зависит от конкретной ситуации):

• при включении зажигания на приборной панели не светится контрольная лампочка (хотя это может быть признаком и других неисправностей, например, того, что он перегорела, отпал контакт и так далее);
• после запуска не гаснет индикатор аккумулятора на приборной панели, то есть, имеют место явные неисправности в зарядке АКБ;
• яркость свечения фар становится зависима от оборотов двигателя (это можно проверить где-нибудь в безлюдном месте, установив автомобиль напротив стены и погазовать — если при этом свечение будет меняться, то, скорее всего, регулятор напряжения неисправен);
• машина перестала нормально заводиться с первого раза;
• постоянно разряжается аккумуляторная батарея;
• при превышении количества оборотов двигателя свыше 2000 об/мин индикаторы на приборной панели отключаются;
• динамические характеристики машины падают, особенно это заметно на высоких оборотах двигателя;
• в некоторых случаях может закипеть аккумуляторная батарея.

Основные виды реле и их назначение

Производители настраивают современные коммутационные устройства таким образом, чтобы срабатывание происходило только при определенных условиях, например, при увеличении силы тока, поступающего на входные клеммы КУ. Ниже мы вкратце рассмотрим основные виды соленоидов и их назначение.

Электромагнитные реле

Электромагнитное реле – это электромеханическое коммутационное устройство, принцип действия которого основан на воздействии магнитного поля, созданного током в статичной обмотке, на якорь. Этот вид КУ разделяется собственно на электромагнитные (нейтральные) устройства, которые реагируют лишь на значение тока, подаваемого на обмотку, и поляризованные, работа которых зависит как от токовой величины, так и от полярности.

Принцип работы электромагнитного соленоида

Используемые в промышленном оборудовании электромагнитные реле находятся на промежуточной позиции между сильноточными устройствами (магнитными пускателями, контакторами и т.д.) и слаботочным оборудованием. Наиболее часто данный вид реле применяется в цепях управления.

Реле переменного тока

Срабатывание этого вида реле, как видно из названия, происходит при подаче на обмотку переменного тока определенной частоты. Данное коммутирующее устройство для переменного тока с контролем перехода фазы через ноль или без такового, представляет собой блок из тиристоров, выпрямительных диодов и управляющих схем. Реле переменного тока могут быть выполнены в виде модулей на основе трансформаторной или оптической развязки. Данные КУ применяются в сетях переменного тока с максимальным напряжением 1,6 кВ и средним током нагрузки до 320 A.

Промежуточное реле 220 В

Иногда работа электросети и приборов не возможна без использования промежуточного реле на 220 В. Обычно КУ данного типа применяется, если необходимо разомкнуть или разомкнуть разнонаправленные контакты цепи. К примеру, если используется осветительный прибор с датчиком движения, то один проводник присоединяется к сенсору, а другой подводит электроэнергию к светильнику.

Реле переменного тока широко применяются в промышленном оборудовании и бытовой технике

Работает это таким образом:

1. подача тока на первое коммутационное устройство;
2. от контактов первого КУ ток поступает на следующее реле, которое имеет более высокие характеристики, чем у предыдущего и способно выдерживать токи с высокими значениями.

С каждым годом реле становятся эффективней и компактней

Функции малогабаритного реле переменного тока с напряжением 220 В весьма разнообразны и широко используются в качестве вспомогательного устройства в самых различных областях. Данный вид КУ применяется в тех случаях, когда основное реле не справляется со своей задачей или же при большом количестве управляемых сетей которые уже не в состоянии обслужить головное устройство.

Промежуточное коммутационное устройство применяется в промышленном и медицинском оборудовании, транспорте, холодильном оборудовании, телевизорах и прочей бытовой технике.

Реле постоянного тока

Реле постоянного тока делятся на нейтральные и поляризованные. Отличие между ними состоит в том, что поляризованные КУ постоянного тока чувствительны к полярности подаваемого напряжения. Якорь коммутационного устройства меняет направление движения в зависимости от полюсов питания. Нейтральные электромагнитные реле постоянного тока не зависят от полярности напряжения.

Электромагнитные КУ постоянного тока в основном используют, когда нет возможности подключения к электрической сети переменного тока.

Четырехконтактное автомобильное реле

К недостаткам соленоидов постоянного тока относят необходимость использования блока питания и более высокую стоимость в сравнении с КУ переменного тока.

Данное видео демонстрирует схему подключения и объясняет принцип работы 4 контактного реле:

Watch this video on YouTube

Электронное реле

Электронное реле управления в схеме прибора

Разобравшись с тем, что такое токовое реле, рассмотрим электронный тип этого устройства. Конструкция и принцип действия электронных реле практически те же, что и в электромеханических КУ. Однако, для выполнения необходимых функций в электронном устройстве используется полупроводниковый диод. В современных транспортных средствах большинство функций реле и переключателей выполняют электронные релейные блоки управления и на данный момент невозможно полностью от них отказаться. Так, например, блок электронных реле позволяет контролировать расход энергии, величину напряжения на клеммах аккумуляторных батарей, управлять системой освещения и т.д.