Реле-регулятор зарядки в автомобілі, старі системи
AvtoAd
06/09/2023
Старенькі реле-регулятор конструктивно поєднує в собі три узгоджено працюючі між собою прилади:
Регулятор напруги
Підтримує постійним напруга, генератора при зміні кількості обертів колінчастого валу двигуна. Обмежувач струму запобігає зростанню струму понад допустимого. Реле зворотного струму включає генератор у зовнішній ланцюг, коли напруга на його щітках вище напруги акумуляторної батареї, і відключає його, коли напруга на щітках стає нижче напруги батареї. Розглянемо пристрій та роботу цих приладів.
Регулятор напруги являє собою електромагніт, що складається з ярма 9 з осердям 8, обмотки 7, виконаної з дроту суворо підібраного перерізу, якоря 6 з двома контактами 4 і 5, пружини 3, регулюючої силу тяжіння якоря, і додаткового опору 2, включеного паралельно контактам .
Коли двигун працює чи працює на малих оборотах, тобто. коли напруга генератора невелика, шлях струму наступний: від позитивної щітки генератора по дроту на обмотку 7 сердечника регулятора 8 і по масі на негативну щітку генератора. Одночасно струм йде через замкнуті контакти 4 і 5 якоря 6, по ярму 9 (через точку 1) і обмотці збудження Ш генератора на негативну щітку генератора.
Мал.1 Реле-регулятор: 1 – регулятор напруги; 2 - обмежувач; 3 - реле зворотного струму
Зі збільшенням числа обертів колінчастого валу підвищується напруга генератора. Коли воно досягає 14,9, магнітний потік електромагніта регулятора збільшується настільки, що долає опір пружини 3, притягує якір 6 і розмикає контакти 4 і 5. У цьому випадку струм не йде по ярму, а в ланцюг обмотки збудження генератора включається додатковий опір 2 .В результаті струм і, отже, магнітний потік в обмотці збудження генератора зменшуються, зменшується і напруга струму, що віддається генератором. Як тільки напруга генератора знижується до 14,1, контакти 4 і 5 регулятора замикаються і напруга генератора знову починає підвищуватися.
Мал.2 Схема регулятора напруги: Я - якір генератора; Ш - обмотка збудження; 1 - маса регулятора; 2 - додатковий опір; 3 - пружина якоря; 4 та 5 - контакти якоря; 6 - якір; 7 - обмотка; 8 - сердечник; 9 - ярмо
У автомобілів, що мають чотири-полюсні генератори (автомобілі Урал-375 та ін), в реле-регуляторі застосовуються не один, а два регулятори напруги. Кожен із регуляторів напруги обслуговує одну з обмоток збудження генератора. Влаштовані вони однаково та працюють спільно.
При включенні у зовнішній ланцюг кількох споживачів струму одночасно (ламп фар, звукового сигналу і т. д.) струм, що віддається генератором, збільшується і може зрости настільки, що обмотки генератора при перевантаженні згоряють.
Мал.3 Схема обмежувача струму: Я - якір генератора; Ш - обмотка збудження; 1 - обмотка; 2 - ярмо; 3 - пружина якоря; 4 - якір; 5 та 6 - контакти; 7 - додатковий опір; 8 - провід
Обмежувач струму
Для запобігання перенапруги служить обмежувач струму, який працює подібно до регулятора напруги, але відрізняється від нього тим, що має не тонку, а товсту обмотку, розраховану на проходження струму 17-19 а. Коли струм у ланцюгу невеликий, контакти приладу зімкнуті і струм йде:
а) збудження генератора: від позитивної щітки через ярмо 2, якір 4, замкнуті контакти 6 і 5, провід 8, обмотку збудження Ш і на негативну щітку;
б) на харчування споживачів: від позитивної щітки через ярмо 2, обмотку 1 обмежувача струму, споживачі, масу автомобіля та на негативну щітку.
Коли струм у зовнішньому ланцюзі перевищує 17-19 а, магнітне поле осердя обмежувача струму долає натяг пружини 3, сердечник притягує якір і розмикає контакти. Тоді струм збудження йде вже не через контакти, а через додатковий опір 7, в результаті чого його знижується сила, а отже, зменшується і струм, що віддається генератором у зовнішній ланцюг. Пружина 3 внаслідок ослаблення магнітного поля сердечника замикає контакти 5 і 6, і струм збудження знову зростає. Таким чином, в результаті безперервного розмикання та замикання контактів обмежувача струму струм, що віддається генератором, автоматично обмежується заданою величиною.
Реле зворотного струму
Реле зворотного струму призначається включення генератора в ланцюг і зарядки акумуляторної батареї, коли напруга з його щітках перевищує напруга на клемах батареї. Коли напруга генератора, що працює з невеликим числом оборотів якоря, стає нижче напруги батареї, реле відключає генератор від зовнішнього ланцюга. Це необхідно для того, щоб запобігти розрядці батареї через обмотку генератора і перегорання обмотки.
Реле зворотного струму складається з ярма 6, електромагніту з якорем 5 і двох контактів - 4 рухомого і нерухомого 3.
Мал.4 Схема реле зворотного струму: Я - якір генератора; Б - акумуляторна батарея; 1 - тонка обмотка; 2 - товста обмотка; 3 - нерухомий контакт; 4 - рухомий контакт; 5 - якір; 6 - ярмо
Сердечник електромагніта має дві обмотки: товсту 2 з невеликим числом витків, приєднану одним кінцем до нерухомого контакту 3 та іншим до позитивної щітки генератора, і тонку 1, з'єднану одним кінцем з масою корпусу реле-регулятора, а іншим з товстою обмоткою.
Коли напруга генератора стає меншою, ніж напруга батареї, магнітний потік сердечника невеликий і контакти 3 і 4 під дією пружини розімкнуті. Зі збільшенням оборотів колінчастого валу напруга генератора зростає і, коли воно стає вищим за напругу акумуляторної батареї, контакти реле замикаються.
Шлях струму в цьому випадку наступний: від позитивної щітки генератора по дроту на товсту обмотку 2 і через замкнуті контакти 3 і 4 на якір 5, ярмо 6 через акумуляторну батарею на масу автомобіля і з маси автомобіля на негативну щітку генератора; паралельно частина струму йде через тонку обмотку та масу автомобіля на негативну щітку генератора. При цьому як по тонкій, так і по товстій обмотці реле струм йде в одному напрямку, посилюючи тяжіння якоря і щільність з'єднання контактів.
Коли напруга генератора стає меншою, ніж напруга акумуляторної батареї, струм від неї йде через ярмо 6, якір 5, замкнуті контакти 4 і 3, товсту обмотку реле 2 і через генератор на негативну клему батареї. Так як по товстій обмотці струм йде у зворотному напрямку, він розмагнічує сердечник і контакти розмикаються.
Реле-регулятор закривається кришкою та пломбується. Він зазвичай кріпиться під капотом на передній стінці кабіни. З-під кришки реле-регулятора виступають три клеми, що мають буквене маркування. Клема Б з'єднується дротом через амперметр з акумуляторною батареєю; клеми Я і Ш - з відповідними клемами генератора. Маса реле-регулятора (гвинт на підставі) з'єднується з масою генератора (гвинт на корпусі).