در هر وسیله نقلیه مدرن یک شبکه الکتریکی توسعه یافته وجود دارد که ولتاژ آن توسط یک واحد ویژه - یک رله تنظیم کننده تثبیت می شود.همه چیز در مورد رله رگولاتورها، انواع موجود، طراحی و عملکرد آنها و همچنین انتخاب و تعویض این قطعات را در مقاله بخوانید.
رله تنظیم کننده ولتاژ چیست؟
رله تنظیم کننده ولتاژ (تنظیم کننده ولتاژ) جزء سیستم الکتریکی خودرو است.یک وسیله مکانیکی، الکترومکانیکی یا الکترونیکی که از ولتاژ کار در منبع تغذیه داخلی در محدوده‌های معین پشتیبانی می‌کند.
سیستم الکتریکی خودروها به گونه ای ساخته شده است که در هنگام توقف واحد برق، باتری (باتری) به عنوان منبع تغذیه عمل می کند و با استارت زدن، ژنراتور بخشی از نیروی موتور را به برق تبدیل می کند.با این حال، ژنراتور یک اشکال قابل توجه دارد - ولتاژ جریان تولید شده توسط آن به سرعت میل لنگ و همچنین به جریان مصرف شده توسط بار و دمای محیط بستگی دارد.برای از بین بردن این اشکال، از یک دستگاه کمکی استفاده می شود - یک رله تنظیم کننده یا به سادگی یک تنظیم کننده ولتاژ.
تنظیم کننده ولتاژ چندین مشکل را حل می کند:
● تثبیت ولتاژ - حفظ ولتاژ شبکه داخلی در محدوده های مشخص شده (در 12-14 یا 24-28 ولت با انحرافات مجاز).
● محافظت از باتری در برابر تخلیه از طریق مدارهای ژنراتور هنگام خاموش شدن موتور.
● انواع خاصی از تنظیم کننده ها - خاموش شدن خودکار استارت هنگام شروع موفقیت آمیز موتور.
● انواع خاصی از رگولاتورها - اتصال خودکار و قطع ژنراتور از باتری برای شارژ آن.
● انواع خاصی از رگلاتور - تغییر ولتاژ شبکه روی برد بسته به شرایط آب و هوایی فعلی (انتقال سیستم الکتریکی به عملیات تابستانی و زمستانی).
تمامی وسایل نقلیه، تراکتورها و ماشین آلات مختلف مجهز به رله رگولاتور هستند.خرابی این واحد باعث اختلال در عملکرد کل سیستم الکتریکی می شود که در برخی موارد می تواند منجر به خرابی تجهیزات الکتریکی و آتش سوزی شود.بنابراین، یک رگلاتور معیوب باید در اسرع وقت تعویض شود و برای انتخاب صحیح قطعه جدید، شناخت انواع، طراحی و اصل عملکرد رگلاتورها ضروری است.
انواع، طراحی و اصل عملکرد رله-رگولاتور
امروزه انواع مختلفی از رله-رگولاتورها وجود دارد، اما کار آنها بر اساس همان اصول است.هر تنظیم کننده شامل سه عنصر مرتبط به هم است:
- عنصر اندازه گیری (حساس)؛
- عنصر مقایسه (کنترل)؛
- عنصر تنظیمی
تنظیم کننده به سیم پیچ میدان ژنراتور (OVG) متصل می شود و قدرت جریان را در آن اندازه گیری و تغییر می دهد - این تثبیت ولتاژ را تضمین می کند.به طور کلی این سیستم به صورت زیر عمل می کند.عنصر اندازه گیری که بر اساس یک تقسیم کننده ولتاژ ساخته شده است، به طور مداوم قدرت جریان در OVG را نظارت می کند و آن را به سیگنالی تبدیل می کند که به عنصر مقایسه (کنترل) می رسد.در اینجا، سیگنال با استاندارد مقایسه می شود - مقدار ولتاژی که به طور معمول باید در سیستم الکتریکی خودرو کار کند.عنصر مرجع را می توان بر اساس رله های ارتعاش و دیودهای زنر ساخت.اگر سیگنالی که از عنصر اندازه گیری می شود مطابق با مرجع (با انحراف مجاز) باشد، تنظیم کننده غیرفعال است.اگر سیگنال ورودی در یک جهت یا جهت دیگر با سیگنال مرجع متفاوت باشد، عنصر مقایسه یک سیگنال کنترلی تولید می کند که به عنصر تنظیم کننده ساخته شده بر روی رله ها، ترانزیستورها یا عناصر دیگر می رسد.عنصر تنظیم کننده جریان را در OVG تغییر می دهد، که باعث بازگشت ولتاژ در خروجی ژنراتور به حدود مورد نیاز می شود.
بلوک دیاگرام تنظیم کننده ولتاژ
همانطور که قبلاً اشاره شد ، واحدهای تنظیم کننده بر روی یک پایه عنصر متفاوت ساخته شده اند ، بر این اساس دستگاه ها به چندین نوع تقسیم می شوند:
● ارتعاش.
● تماس با ترانزیستور.
● ترانزیستور الکترونیکی (بدون تماس)؛
● انتگرال (ترانزیستور، ساخته شده با استفاده از فناوری یکپارچه).
نمودار رله رگولاتور ارتعاش
از لحاظ تاریخی، دستگاه های ارتعاشی اولین دستگاه هایی بودند که ظاهر شدند، که در واقع به آنها رله-رگولاتور می گویند.در چنین دستگاهی، هر سه واحد را می توان در یک طرح ترکیب کرد - یک رله الکترومغناطیسی با تماس های معمولی بسته، اگرچه عنصر اندازه گیری می تواند به شکل یک تقسیم کننده روی مقاومت ها ساخته شود.نیروی کشش فنر برگشتی به عنوان یک مقدار مرجع در رله عمل می کند.به طور کلی، رله تنظیم کننده به سادگی کار می کند.با جریان کم در OVG یا ولتاژ کم در خروجی ژنراتور (بسته به روش اتصال رگولاتور)، رله کار نمی کند و جریان آزادانه از طریق تماس های بسته آن جریان می یابد - این منجر به افزایش ولتاژ می شود.هنگامی که ولتاژ افزایش می یابد، رله راه اندازی می شود، ولتاژ در مدار کاهش می یابد و رله آزاد می شود، ولتاژ دوباره افزایش می یابد و رله دوباره فعال می شود - اینگونه است که رله به حالت نوسان می رود.هنگامی که ولتاژ ژنراتور در یک جهت یا جهت دیگر تغییر می کند، فرکانس نوسان رله تغییر می کند که تثبیت ولتاژ را تضمین می کند.
در حال حاضر رله های ارتعاشی که دارای راندمان پایین و قابلیت اطمینان کافی نیستند، دیگر در خودروها استفاده نمی شوند.در یک زمان، آنها توسط رگولاتورهای ترانزیستور تماسی جایگزین شدند، که در آن یک رله ارتعاش به عنوان یک عنصر مقایسه/کنترل استفاده می شود، و یک ترانزیستور که در حالت کلیدی کار می کند به عنوان یک عنصر تنظیم کننده استفاده می شود.در اینجا، ترانزیستور نقش مخاطبین رله را بازی می کند، بنابراین، به طور کلی، عملکرد چنین تنظیم کننده مشابه آنچه در بالا توضیح داده شده است.امروزه رگولاتورهای این نوع عملاً با ترانزیستورهای بدون تماس با طرح های مختلف جایگزین می شوند.
در تنظیم کننده های ترانزیستور بدون تماس، رله با یک دستگاه نیمه هادی ساده تر - دیود زنر جایگزین می شود.ولتاژ تثبیت دیود زنر به عنوان یک مقدار مرجع استفاده می شود و عنصر کنترل بر اساس ترانزیستور ساخته شده است.در ولتاژ پایین، دیود زنر و ترانزیستورها به گونه ای هستند که حداکثر جریان به OVG می رسد که منجر به افزایش ولتاژ می شود.هنگامی که به سطح ولتاژ مورد نیاز رسید، دیود زنر و ترانزیستورها به حالت دیگری تغییر می کنند و در حالت نوسانی شروع به کار می کنند، که مانند رله های معمولی، تثبیت ولتاژ را فراهم می کند.
رگولاتورهای الکترونیکی مدرن بر روی ترانزیستور ساخته شده اند و می توانند یک مدولاتور عرض پالس (PWM) داشته باشند که از طریق آن فرکانس سوئیچینگ مدار تنظیم می شود و دستگاه می تواند به سیستم کنترل عمومی خودرو وارد شود.
تنظیم کننده های ترانزیستور غیر تماسی را می توان بر روی عناصر گسسته و فناوری یکپارچه انجام داد.در حالت اول، از قطعات الکترونیکی معمولی (دیودهای زنر، ترانزیستورها، مقاومت ها و غیره) استفاده می شود، در حالت دوم، کل واحد بر روی یک تراشه یا بلوک فشرده از اجزای رادیویی فشرده پر شده با یک ترکیب مونتاژ می شود.
طرح در نظر گرفته شده دارای ساده ترین تنظیم کننده های رله است، در واقع از دستگاه های پیچیده تر با واحدهای کمکی مختلف استفاده می شود - کنترل استارت، جلوگیری از تخلیه باتری از طریق سیم پیچ میدان، اصلاح حالت کار بسته به دما، حفاظت مدار، خود تشخیصی و موارد دیگر. .در بسیاری از رله رگولاتورهای تراکتور و کامیون، امکان تنظیم دستی ولتاژ تثبیت نیز وجود دارد.این تنظیم با استفاده از یک مقاومت متغیر (در دستگاه های ارتعاشی - با استفاده از فنر) به وسیله یک اهرم یا دسته ای که در خارج از محفظه قرار گرفته است انجام می شود.
رگولاتورها به شکل بلوک های کوچکی ساخته می شوند که مستقیماً روی ژنراتور یا در یک مکان مناسب روی وسیله نقلیه نصب می شوند.دستگاه را می توان به OVG و / یا خروجی ژنراتور یا به بخشی از منبع تغذیه داخلی که در آن ولتاژ تثبیت شده مورد نیاز است وصل کرد.در این مورد، یک پایانه OVG باید به منبع تغذیه "+" یا "-" متصل شود.
رله های تنظیم کننده ولتاژ برای نصب در خارج از ژنراتور
مسائل انتخاب، عیب یابی و تعویض رله های تنظیم کننده ولتاژ
اختلالات مختلفی در رله تنظیم کننده ها ممکن است رخ دهد که در بیشتر موارد با عدم وجود جریان شارژ باتری و برعکس با جریان شارژ بیش از حد باتری ظاهر می شود.ساده ترین بررسی رگولاتور را می توان با استفاده از یک ولت متر انجام داد - فقط موتور را روشن کنید و بگذارید با فرکانس 10-15 دور در دقیقه و با چراغ های جلو به مدت 2500-3000 دقیقه کار کند.سپس، بدون کاهش سرعت و بدون خاموش کردن چراغ های جلو، ولتاژ را در پایانه های باتری اندازه گیری کنید - باید 14.1-14.3 ولت باشد (برای 24 ولت دو برابر بیشتر).اگر ولتاژ بسیار کمتر یا بیشتر باشد، این فرصتی است برای بررسی ژنراتور، و اگر درست است، رگولاتور را تعویض کنید.
یک رله تنظیم کننده از همان نوع و مدلی که قبلاً نصب شده است باید برای جایگزینی گرفته شود.توجه ویژه به ترتیب اتصال رگولاتور به شبکه روی برد (که پایانه های ژنراتور و سایر عناصر به کدام یک از آنهاست) و همچنین به ولتاژ و جریان تغذیه ضروری است.تعویض قطعه باید طبق دستورالعمل انجام شود، کار فقط زمانی انجام می شود که موتور خاموش باشد و ترمینال از باتری خارج شود.اگر تمام توصیه ها رعایت شود و تنظیم کننده به درستی انتخاب شود، بلافاصله شروع به کار می کند و از عملکرد طبیعی سیستم الکتریکی اطمینان حاصل می کند.
زمان ارسال: ژوئیه-13-2023