Cada veículo moderno possui uma rede elétrica desenvolvida, cuja tensão é estabilizada por uma unidade especial - um relé-regulador.Leia tudo sobre reguladores de relé, seus tipos existentes, design e operação, bem como a seleção e substituição dessas peças no artigo.
O que é um relé regulador de tensão?
O relé regulador de tensão (regulador de tensão) é um componente do sistema elétrico do veículo;Um dispositivo mecânico, eletromecânico ou eletrônico que fornece suporte para a tensão operando na fonte de alimentação de bordo dentro de certos limites.
O sistema elétrico dos veículos é construído de forma que quando a unidade de potência é desligada, a bateria (bateria) atua como fonte de energia e, ao ser ligada, o gerador converte parte da potência do motor em eletricidade.Porém, o gerador tem uma desvantagem significativa - a tensão da corrente por ele gerada depende da velocidade do virabrequim, bem como da corrente consumida pela carga e da temperatura ambiente.Para eliminar esta desvantagem, é utilizado um dispositivo auxiliar - um relé-regulador ou simplesmente um regulador de tensão.
O regulador de tensão resolve vários problemas:
● Estabilização de tensão - manutenção da tensão da rede de bordo dentro dos limites especificados (dentro de 12-14 ou 24-28 volts com desvios permitidos);
● Proteção da bateria contra descarga através dos circuitos do gerador quando o motor estiver desligado;
● Certos tipos de reguladores - desligamento automático do motor de partida quando o motor é ligado com sucesso;
● Certos tipos de reguladores - conexão e desconexão automática do gerador da bateria para carregá-la;
● Certos tipos de reguladores - alteração da tensão da rede de bordo em função das condições climáticas actuais (transferência do sistema eléctrico para funcionamento no verão e no inverno).
Todos os veículos, tratores e máquinas diversas estão equipados com reguladores de relé.O mau funcionamento desta unidade atrapalha o funcionamento de todo o sistema elétrico, em alguns casos pode levar à quebra de equipamentos elétricos e incêndios.Portanto, um regulador defeituoso deve ser substituído o mais rápido possível, e para a escolha correta de uma nova peça é necessário compreender os tipos, design e princípio de funcionamento dos reguladores existentes.
Tipos, design e princípio de funcionamento do relé-regulador
Hoje existem vários tipos de relés-reguladores, mas seu trabalho é baseado nos mesmos princípios.Qualquer regulador contém três elementos inter-relacionados:
- Elemento de medição (sensível);
- Elemento de comparação (controle);
- Elemento regulador.
O regulador é conectado ao enrolamento de campo do gerador (OVG), medindo e alterando a intensidade da corrente nele - isso garante a estabilização da tensão.Em geral, este sistema funciona da seguinte forma.O elemento de medição, construído com base em um divisor de tensão, monitora constantemente a intensidade da corrente no OVG e a converte em um sinal que chega ao elemento de comparação (controle).Aqui, o sinal é comparado com o padrão – o valor da tensão que normalmente deveria operar no sistema elétrico do carro.O elemento de referência pode ser construído com base em relés vibratórios e diodos zener.Se o sinal proveniente do elemento de medição corresponder à referência (com desvio permitido), então o regulador está inativo.Se o sinal de entrada diferir do sinal de referência em uma direção ou outra, o elemento de comparação gera um sinal de controle que chega ao elemento regulador construído em relés, transistores ou outros elementos.O elemento regulador altera a corrente no OVG, o que consegue o retorno da tensão na saída do gerador aos limites exigidos.
Diagrama de blocos do regulador de tensão
Conforme já indicado, as unidades reguladoras são construídas sobre uma base de elemento diferente, nesta base os dispositivos são divididos em vários tipos:
● Vibratório;
● Transistor de contato;
● Transistor eletrônico (sem contato);
● Integral (transistor, fabricado com tecnologia integrada).
Diagrama do relé-regulador de vibração
Historicamente, foram os primeiros a aparecer dispositivos vibratórios, que, na verdade, são chamados de relés-reguladores.Em tal dispositivo, todas as três unidades podem ser combinadas em um projeto - um relé eletromagnético com contatos normalmente fechados, embora o elemento de medição possa ser feito na forma de um divisor em resistores.A força de tensão da mola de retorno atua como valor de referência no relé.Em geral, o relé-regulador funciona de forma simples.Com baixa corrente no OVG ou baixa tensão na saída do gerador (dependendo do método de conexão do regulador), o relé não funciona e a corrente flui livremente através de seus contatos fechados - isso leva a um aumento na tensão.Quando a tensão aumenta, o relé é acionado, a tensão no circuito cai e o relé é liberado, a tensão sobe novamente e o relé é acionado novamente - é assim que o relé muda para o modo de oscilação.Quando a tensão no gerador muda em uma direção ou outra, a frequência de oscilação do relé muda, o que garante a estabilização da tensão.
Atualmente, os relés vibratórios, que apresentam baixa eficiência e confiabilidade insuficiente, não são mais utilizados em veículos.Ao mesmo tempo, eles foram suplantados por reguladores de transistor de contato, nos quais um relé de vibração é usado como elemento de comparação/controle, e um transistor operando em modo chave é usado como elemento regulador.Aqui, o transistor desempenha o papel de contatos de relé, portanto, em geral, o funcionamento de tal regulador é semelhante ao descrito acima.Hoje, reguladores desse tipo são praticamente substituídos por transistores sem contato de diversos designs.
Nos reguladores de transistor sem contato, o relé é substituído por um dispositivo semicondutor mais simples - um diodo zener.A tensão de estabilização do diodo zener é usada como valor de referência e o elemento de controle é construído com base em transistores.Em baixa tensão, o diodo zener e os transistores estão em tal estado que a corrente máxima é fornecida ao OVG, o que leva a um aumento na tensão.Quando o nível de tensão necessário é atingido, o diodo zener e os transistores passam para outro estado e passam a operar em modo oscilatório, o que, como no caso de um relé convencional, proporciona estabilização de tensão.
Os reguladores eletrônicos modernos são construídos em transistores e podem possuir um modulador de largura de pulso (PWM), por meio do qual a frequência de chaveamento do circuito é definida e o dispositivo pode ser introduzido no sistema geral de controle automotivo.
Os reguladores de transistor sem contato podem ser feitos em elementos discretos e tecnologia integrada.No primeiro caso, são utilizados componentes eletrônicos convencionais (diodos zener, transistores, resistores, etc.), no segundo caso, toda a unidade é montada em um único chip ou bloco compacto de componentes de rádio compactos preenchidos com um composto.
O projeto considerado possui os relés-reguladores mais simples, na realidade são utilizados dispositivos mais complexos com diversas unidades auxiliares - controle de partida, evitando descarga da bateria através do enrolamento de campo, corrigindo o modo de operação em função da temperatura, proteção do circuito, autodiagnóstico e outros .Em muitos relés-reguladores de tratores e caminhões, também é implementada a possibilidade de ajuste manual da tensão de estabilização.Este ajuste é realizado por meio de um resistor variável (em dispositivos de vibração - por meio de uma mola) por meio de uma alavanca ou alça colocada fora da caixa.
Os reguladores são feitos na forma de pequenos blocos montados diretamente no gerador ou em local conveniente do veículo.O dispositivo pode ser conectado ao OVG e/ou à saída do gerador, ou à seção da fonte de alimentação de bordo onde é necessária uma tensão estabilizada.Neste caso, um terminal do OVG deve ser conectado ao “+” ou ao “-” da fonte de alimentação de bordo.
Relés reguladores de tensão para instalação fora do gerador
Questões de seleção, diagnóstico e substituição de relés reguladores de tensão
Podem ocorrer diversas avarias nos relés-reguladores, que na maioria dos casos se manifestam pela ausência da corrente de carga da bateria e, pelo contrário, pela corrente de carga excessiva da bateria.A verificação mais simples do regulador pode ser feita com um voltímetro - basta ligar o motor e deixá-lo funcionar a uma frequência de 10-15 rpm e com os faróis acesos por 2.500-3.000 minutos.Então, sem reduzir a velocidade e sem desligar os faróis, meça a tensão nos terminais da bateria - deve ser 14,1-14,3 volts (para 24 volts o dobro).Se a tensão for muito menor ou maior, então é uma ocasião para verificar o gerador e, se estiver em bom estado, substituir o regulador.
Um relé-regulador do mesmo tipo e modelo que foi instalado anteriormente deve ser levado para substituição.É especialmente necessário prestar atenção à ordem de ligação do regulador à rede de bordo (a quais terminais do gerador e demais elementos), bem como às tensões e correntes de alimentação.A substituição da peça deve ser realizada de acordo com as instruções, o trabalho só pode ser realizado com o motor desligado e o terminal retirado da bateria.Se todas as recomendações forem seguidas e o regulador for selecionado corretamente, ele começará a funcionar imediatamente, garantindo o funcionamento normal do sistema elétrico.
Horário da postagem: 13 de julho de 2023