In elk modern voertuig is er een ontwikkeld elektrisch netwerk, waarvan de spanning wordt gestabiliseerd door een speciale eenheid: een relaisregelaar.Lees alles over relaisregelaars, hun bestaande typen, ontwerp en werking, evenals de selectie en vervanging van deze onderdelen in het artikel.
Wat is een spanningsregelaarrelais?
Spanningsregelaarrelais (spanningsregelaar) is een onderdeel van het elektrische systeem van het voertuig;Een mechanisch, elektromechanisch of elektronisch apparaat dat binnen bepaalde grenzen de spanning in de boordvoeding ondersteunt.
Het elektrische systeem van voertuigen is zo gebouwd dat wanneer de aandrijfeenheid wordt gestopt, de accu (accu) als stroombron fungeert, en wanneer deze wordt gestart, de generator een deel van het motorvermogen omzet in elektriciteit.De generator heeft echter een aanzienlijk nadeel: de spanning van de stroom die erdoor wordt gegenereerd, hangt af van de snelheid van de krukas, evenals van de stroom die wordt verbruikt door de belasting en de omgevingstemperatuur.Om dit nadeel te elimineren, wordt een hulpapparaat gebruikt: een relaisregelaar of eenvoudigweg een spanningsregelaar.
De spanningsregelaar lost verschillende problemen op:
● Spanningsstabilisatie - het handhaven van de spanning van het boordnetwerk binnen de gespecificeerde limieten (binnen 12-14 of 24-28 volt met toegestane afwijkingen);
● Bescherming van de accu tegen ontlading via de generatorcircuits wanneer de motor is gestopt;
● Bepaalde soorten regelaars - automatische uitschakeling van de starter wanneer de motor succesvol is gestart;
● Bepaalde typen regelaars - automatische aansluiting en ontkoppeling van de generator van de accu om deze op te laden;
● Bepaalde soorten regelaars - wijziging van de spanning van het boordnetwerk afhankelijk van de huidige klimatologische omstandigheden (overschakeling van het elektrische systeem naar zomer- en winterbedrijf).
Alle voertuigen, tractoren en diverse machines zijn uitgerust met relaisregelaars.De storing van dit apparaat verstoort de werking van het gehele elektrische systeem, in sommige gevallen kan dit leiden tot defecten aan elektrische apparatuur en brand.Daarom moet een defecte regelaar zo snel mogelijk worden vervangen, en voor de juiste keuze van een nieuw onderdeel is het noodzakelijk om de bestaande typen, het ontwerp en het werkingsprincipe van regelaars te begrijpen.
Typen, ontwerp en werkingsprincipe van de relaisregelaar
Tegenwoordig zijn er verschillende soorten relaisregelaars, maar hun werk is gebaseerd op dezelfde principes.Elke toezichthouder bevat drie onderling verbonden elementen:
- Meet(gevoelig) element;
- Vergelijkings(controle)element;
- Regelgevend element.
De regelaar is verbonden met de veldwikkeling van de generator (OVG), waardoor de stroomsterkte daarin wordt gemeten en gewijzigd - dit zorgt voor spanningsstabilisatie.Over het algemeen werkt dit systeem als volgt.Het meetelement, gebouwd op basis van een spanningsdeler, bewaakt voortdurend de stroomsterkte in de OVG en zet deze om in een signaal dat naar het vergelijkings(controle)element komt.Hier wordt het signaal vergeleken met de standaardwaarde: de spanningswaarde die normaal gesproken in het elektrische systeem van de auto zou moeten werken.Het referentie-element kan worden gebouwd op basis van trillingsrelais en zenerdiodes.Als het signaal afkomstig van het meetelement overeenkomt met de referentie (met een toegestane afwijking), dan is de regelaar inactief.Als het binnenkomende signaal in de een of andere richting verschilt van het referentiesignaal, genereert het vergelijkingselement een stuursignaal dat naar het regelelement komt dat is opgebouwd uit relais, transistors of andere elementen.Het regelelement verandert de stroom in de OVG, waardoor de spanning aan de uitgang van de generator terugkeert naar de vereiste limieten.
Blokschema van de spanningsregelaar
Zoals reeds aangegeven, zijn de regelaareenheden op een andere elementbasis gebouwd, op basis hiervan zijn de apparaten onderverdeeld in verschillende typen:
● Trillend;
● Contacttransistor;
● Elektronische transistor (contactloos);
● Integraal (transistor, gemaakt met behulp van geïntegreerde technologie).
Diagram van de trillingsrelaisregelaar
Historisch gezien verschenen als eerste trillingsapparaten, die in feite relaisregelaars worden genoemd.In zo'n apparaat kunnen alle drie de eenheden in één ontwerp worden gecombineerd: een elektromagnetisch relais met normaal gesloten contacten, hoewel het meetelement kan worden gemaakt in de vorm van een verdeler op weerstanden.De spankracht van de terugstelveer fungeert als referentiewaarde in het relais.Over het algemeen werkt de relaisregelaar eenvoudig.Bij een lage stroom op de OVG of een lage spanning aan de uitgang van de generator (afhankelijk van de manier waarop de regelaar is aangesloten), werkt het relais niet en stroomt de stroom vrij door de gesloten contacten - dit leidt tot een toename van de spanning.Wanneer de spanning stijgt, wordt het relais geactiveerd, de spanning in het circuit daalt en het relais wordt vrijgegeven, de spanning stijgt weer en het relais wordt opnieuw geactiveerd - zo schakelt het relais over naar de oscillatiemodus.Wanneer de spanning op de generator in de ene of de andere richting verandert, verandert de oscillatiefrequentie van het relais, wat zorgt voor spanningsstabilisatie.
Momenteel worden trillingsrelais, die een laag rendement en onvoldoende betrouwbaarheid hebben, niet langer op voertuigen gebruikt.Ooit werden ze verdrongen door contacttransistorregelaars, waarbij een trillingsrelais wordt gebruikt als vergelijkings-/controle-element, en een transistor die in de sleutelmodus werkt, wordt gebruikt als regelelement.Hier speelt de transistor de rol van relaiscontacten, daarom is de werking van een dergelijke regelaar in het algemeen vergelijkbaar met die hierboven beschreven.Tegenwoordig worden dit soort regelaars praktisch vervangen door contactloze transistors van verschillende ontwerpen.
In contactloze transistorregelaars wordt het relais vervangen door een eenvoudiger halfgeleiderapparaat: een zenerdiode.De zenerdiode-stabilisatiespanning wordt gebruikt als referentiewaarde en het regelelement is gebouwd op basis van transistors.Bij lage spanning bevinden de zenerdiode en transistors zich in een zodanige toestand dat de maximale stroom aan de OVG wordt geleverd, wat leidt tot een spanningsverhoging.Wanneer het vereiste spanningsniveau wordt bereikt, schakelen de zenerdiode en de transistors naar een andere toestand en beginnen ze in een oscillerende modus te werken, wat, net als in het geval van een conventioneel relais, voor spanningsstabilisatie zorgt.
Moderne elektronische regelaars zijn gebouwd op transistors en kunnen een pulsbreedtemodulator (PWM) hebben, waarmee de schakelfrequentie van het circuit wordt ingesteld en het apparaat kan worden geïntroduceerd in het algemene autobesturingssysteem.
Contactloze transistorregelaars kunnen worden uitgevoerd op discrete elementen en geïntegreerde technologie.In het eerste geval worden conventionele elektronische componenten (zenerdiodes, transistors, weerstanden, enz.) gebruikt, in het tweede geval wordt de hele eenheid gemonteerd op een enkele chip of een compact blok van compacte radiocomponenten gevuld met een compound.
Het overwogen ontwerp heeft de eenvoudigste relaisregelaars, in werkelijkheid worden complexere apparaten met verschillende hulpeenheden gebruikt - starterbesturing, voorkomen dat de batterij wordt ontladen door de veldwikkeling, corrigeren van de bedrijfsmodus afhankelijk van de temperatuur, circuitbeveiliging, zelfdiagnose en andere .Op veel relaisregelaars van tractoren en vrachtwagens is ook de mogelijkheid van handmatige aanpassing van de stabilisatiespanning geïmplementeerd.Deze aanpassing wordt uitgevoerd met behulp van een variabele weerstand (bij trilapparaten - met behulp van een veer) door middel van een hendel of handgreep die buiten de behuizing is geplaatst.
Regelaars zijn gemaakt in de vorm van kleine blokken die rechtstreeks op de generator of op een handige plaats in het voertuig zijn gemonteerd.Het apparaat kan worden aangesloten op de OVG en/of de uitgang van de generator, of op het gedeelte van de boordstroomvoorziening waar een gestabiliseerde spanning vereist is.In dit geval moet één terminal van de OVG worden aangesloten op de "+" of op de "-" boordstroomvoorziening.
Spanningsregelaarrelais voor installatie buiten de generator
Kwesties van selectie, diagnostiek en vervanging van spanningsregelaarrelais
Er kunnen verschillende storingen optreden in relaisregelaars, die zich in de meeste gevallen manifesteren door de afwezigheid van de laadstroom van de batterij en, integendeel, door de overmatige laadstroom van de batterij.De eenvoudigste controle van de regelaar kan worden uitgevoerd met behulp van een voltmeter: start gewoon de motor en laat hem draaien met een frequentie van 10-15 tpm en met de koplampen aan gedurende 2500-3000 minuten.Meet vervolgens, zonder de snelheid te verlagen en zonder de koplampen uit te schakelen, de spanning op de accupolen - deze moet 14,1-14,3 volt zijn (voor 24 volt twee keer zo hoog).Is de spanning veel lager of hoger, dan is dit een gelegenheid om de generator te controleren en als deze in orde is de regelaar te vervangen.
Ter vervanging moet een relaisregelaar van hetzelfde type en model worden meegenomen als eerder geïnstalleerd.Het is vooral noodzakelijk om aandacht te besteden aan de volgorde van aansluiting van de regelaar op het boordnetwerk (op welke klemmen van de generator en andere elementen), evenals op de voedingsspanning en -stromen.Vervanging van het onderdeel moet worden uitgevoerd volgens de instructies, werkzaamheden kunnen alleen worden uitgevoerd als de motor is gestopt en de pool van de accu is verwijderd.Als alle aanbevelingen worden opgevolgd en de regelaar correct is geselecteerd, begint deze onmiddellijk te werken, waardoor de normale werking van het elektrische systeem wordt gegarandeerd.
Posttijd: 13 juli 2023